कोहेरेंट ऑप्टिक्स और लॉन्ग-हॉल डिज़ाइन

10G पर लगभग 80 km से आगे — और किसी भी 100G+ तरंगदैर्ध्य के लिए — DWDM लिंक सिर्फ़ पावर बजट का मामला नहीं रह जाते। डिस्पर्शन, नॉइज़ का जमाव और मॉड्युलेशन फ़ॉर्मैट हावी होने लगते हैं, और इन्हें सँभालने वाली टेक्नोलॉजी कोहेरेंट ट्रांसमिशन है, जो अब प्लगेबल मॉड्यूल में उपलब्ध है।

डायरेक्ट डिटेक्ट बनाम कोहेरेंट

लंबे लिंक की दो सीमाएँ

1. क्रोमैटिक डिस्पर्शन — सिग्नल के भीतर अलग-अलग तरंगदैर्ध्य थोड़ी अलग स्पीड से चलती हैं और पल्स को धुँधला कर देती हैं। G.652 पर C-बैंड में ~17 ps/nm/km। डायरेक्ट-डिटेक्ट 10G लगभग 80–100 km पर ख़त्म हो जाता है; DCM इसे बढ़ाते हैं; कोहेरेंट यह सीमा हटा देता है।
2. OSNR — हर EDFA नॉइज़ जोड़ता है। रिसीवर पर ऑप्टिकल सिग्नल-टु-नॉइज़ रेशियो फ़ॉर्मैट की ज़रूरत से ज़्यादा होना चाहिए (लगभग: 10G OOK ~20 dB; 100G QPSK ~13–15 dB; 400G 16-QAM ~24 dB, सभी प्रति 0.1 nm)। हायर-ऑर्डर मॉड्युलेशन ज़्यादा बिट ले जाता है लेकिन उसे ज़्यादा OSNR चाहिए — इसी वजह से 400ZR ~120 km तक पहुँचता है जबकि उसी प्लांट पर 100G QPSK कहीं ज़्यादा दूर तक जाता है।

कोहेरेंट प्लगेबल

• 400ZR (OIF) — QSFP-DD/OSFP में 400G 16-QAM, ~120 km तक एम्प्लिफ़ाइड पॉइंट-टू-पॉइंट DCI के लिए डिज़ाइन किया गया, 75/100 GHz ग्रिड।
• ZR+ / OpenZR+ — मज़बूत FEC और कई सौ km की मेट्रो/रीजनल रीच के लिए अतिरिक्त मोड (100G/200G/300G/400G, QPSK से 16-QAM तक) वाले वही मॉड्यूल।
• पूरे C-बैंड में ट्यून करने योग्य, CMIS के ज़रिए मैनेज किया जाता है (फ़्रीक्वेंसी, आउटपुट पावर, मॉड्युलेशन/एप्लिकेशन सिलेक्शन)।

ये मॉड्यूल 15–20 W खींचते हैं और राउटर में सबसे गर्म ऑप्टिक्स होते हैं — होस्ट का थर्मल डिज़ाइन मायने रखता है (CMIS समस्याएँ)।

स्पैन डिज़ाइन करना

1. मल्टीप्लेक्सर/डीमल्टीप्लेक्सर, कनेक्टर और फ़ाइबर के साथ प्रति स्पैन लॉस बजट (CWDM जैसा ही अंकगणित, EDFA गेन जोड़कर)।
2. हर ~80–120 km पर एम्प्लिफ़ायर की जगह; प्रति चैनल लॉन्च पावर को नॉन-लीनियर सीमा के भीतर रखें (आमतौर पर −3…+3 dBm/ch)।
3. चुने गए मॉड्युलेशन के लिए एंड-टू-एंड OSNR बजट; एजिंग के लिए मार्जिन जोड़ें।
4. डिस्पर्शन — 10G डायरेक्ट-डिटेक्ट के लिए DCM; कोहेरेंट के लिए किसी की ज़रूरत नहीं।
5. ITU ग्रिड पर चैनल प्लान, OSC के लिए गार्ड चैनल के साथ।

CodingBox में

कोहेरेंट और 10G DWDM प्लगेबल को किसी भी मॉड्यूल की तरह पढ़ा जाता है: पहचान, तरंगदैर्ध्य/चैनल, DDM और — ट्यून करने योग्य मॉड्यूल के लिए — चैनल सेटिंग ख़ुद। CodingBox ट्यून करने योग्य SFP+/QSFP मॉड्यूल पर चैनल सेट करता है और CMIS से मैनेज होने वाले कोहेरेंट मॉड्यूल की स्टेट और एप्लिकेशन पढ़ता है, जिससे बेंच पर वही नज़र मिलती है जो लाइन सिस्टम में जाने वाली है।

स्पेसिफ़िकेशन के तौर पर 400ZR, OpenZR+ और OpenROADM — स्कोप, फ़ाउंडर, कोड — बाक़ी इंटरफ़ेस MSA के साथ: ऑप्टिकल इंटरफ़ेस MSA।

स्पैन डिज़ाइन के पीछे का OSNR अंकगणित, एम्प्लिफ़ायर के प्रकार और नॉन-लीनियर सीमाएँ: एम्प्लिफ़िकेशन और OSNR; प्लगेबल के आस-पास का नेटवर्क — ROADM, OTN, ओपन लाइन सिस्टम: DWDM नेटवर्क डिज़ाइन।

कोहेरेंट ऑप्टिक्स से रोशन करने से पहले फ़ाइबर को मापना — CD, PMD, स्पेक्ट्रल अटेन्युएशन, ORL, लेटेंसी, फ़ाइबर टाइप की पहचान और प्रति सेवा सीमाएँ: फ़ाइबर कैरेक्टराइज़ेशन।