400G OpenZR+ w żywej sieci: 300G na 1000 km z routera, bez transpondera

Karta katalogowa mówi, co moduł powinien zrobić na idealnym torze. Field trial mówi, co robi na Twojej klasie trasy. W produkcyjnym backbone IP/MPLS krajowego operatora wpięliśmy moduł GBC Photonics QSFP-DD 400G OpenZR+ bezpośrednio w router i na trasie z Poznania do Frankfurtu, blisko 1000 km, uzyskaliśmy stabilne 300G w trybie 8QAM. Bez transponderów, bez muxponderów, na istniejącym systemie DWDM.

Wyniki w skrócie

‍
Wszystkie liczby poniżej pochodzą z pomiaru w sieci produkcyjnej, nie z karty katalogowej, laboratorium czy symulacji. Najbardziej wymagającym scenariuszem była trasa z Poznania do Frankfurtu, blisko 1000 km, w działającym backbone IP/MPLS.

‍

Wedle naszej wiedzy, bo nie znaleźliśmy publicznego opisu porównywalnego wdrożenia, to jeden z pierwszych publicznie udokumentowanych linków 300G 8QAM OpenZR+ na około 1000 km w regionie CEE, w produkcyjnym backbone IP/MPLS, bez transponderów.

Katalog mówi, co moduł powinien zrobić. Field trial mówi, co robi na Twojej klasie trasy.

Dlaczego ten test jest inny niż katalog

Rynek modułów 400G opisuje się zasięgami z karty: 120 km, 480 km z gwiazdką, do 600 km w 8QAM. To wartości znamionowe, z laboratorium albo z budżetu na idealnym torze. My zmierzyliśmy realną trasę międzynarodową o długości około 1000 km, z węzłami pośrednimi i wzmacniaczami, w działającej sieci operatora, i uzyskaliśmy stabilne 300G prosto z routera. Karta katalogowa pokazuje, co moduł potrafi w idealnych warunkach. Nasz pomiar pokazuje, co faktycznie robi na trasie tej klasy.

Kontekst i konfiguracja

Test zrealizowaliśmy z krajowym operatorem infrastruktury IP/MPLS, w ramach modernizacji szkieletu do IPoDWDM. Uruchomiliśmy 18 transmisji 400G oraz 12 transmisji 100G w centralnej i południowej Polsce.
Moduły GBC Photonics QSFP-DD 400G OpenZR+ wpięliśmy bezpośrednio w routery po obu stronach, bez transponderów, muxponderów ani urządzeń pośrednich, do istniejącego DWDM operatora. Kanał ustawialiśmy z poziomu modułu w około 10 sekund, a kompatybilność ze sprzętem aktywnym skonfigurowaliśmy przez SRD (Smart Recode Device), czyli programowalność, której nie daje moduł zamknięty pod jednego dostawcę.

‍

Wynik: stabilne 300G na 1000 km

Transmisje 100G i 300G dopasowały się bezbłędnie. Moduły 400G w trybie 8QAM zapewniły stabilne 300G na trasie z Poznania do Frankfurtu, bezpośrednio z routera, bez zewnętrznych transponderów. Do pełnych 400G do kompletu brakowało niewiele, dlatego trwają prace nad nowszymi wersjami 400G/8QAM pod trudniejsze tory.

Dlaczego udało się przekroczyć 600 km? Złożyły się sprzyjające warunki toru: nowoczesne włókno, niewiele węzłów pośrednich, wysoki OSNR nadajnika i margines O-FEC. To nie oznacza jednak 1000 km na każdej trasie.

Stabilne 300G na około 1000 km w żywej sieci to wynik na granicy dzisiejszej generacji pluggable.

‍

Dlaczego 300G, a nie 400G: fizyka, nie jakość modułu

16QAM to 4 bity na symbol, czyli najwyższa przepustowość, ale symbole leżą blisko siebie, więc wymagają najwyższego OSNR i dają zasięg rzędu kilkuset km. 8QAM to 3 bity na symbol, konstelacje są rzadziej upakowane, dzięki czemu wymagane OSNR jest niższe, a margines większy.

‍

Na około 1000 km z węzłami budżet OSNR jest ciasny, a nadajnik ma OSNR 43 dB i mimo to 16QAM na tej trasie jest na granicy generacji. Dla operatora oznacza to prostą zasadę: 300G na najdłuższych trasach, 400G tam, gdzie tor jest lepszy. Tryb modulacji jest parametrem operacyjnym, nie projektowym, więc dziś 300G/8QAM, jutro wyżej, bez wymiany sprzętu.

Różnica między 300G a 400G wynika z fizyki toru, nie z jakości modułu.

Ukryty wyróżnik: 0 dBm mocy wyjściowej

Standardowe pluggable koherentne nadają moc na poziomie −10 dBm, a systemy DWDM oczekują od −3 do 0 dBm na wejściu multipleksera. Moduł −10 dBm wymaga więc EDFA przed muxem, czyli kolejnego urządzenia, kosztu i punktu awarii. Moduł GBC Photonics nadaje 0 dBm dzięki wbudowanym wzmacniaczom, co pozwala wpiąć go w istniejący DWDM bez EDFA i bez przestojów.

‍

Uczciwie: wyższa moc wyjściowa to zaleta na torach dopasowanych. W gęsto zasiedlonym spektrum trzeba zweryfikować nieliniowości i dopasowanie do line-systemu, a określenie „bez EDFA" dotyczy systemów pracujących w oknie od −3 do 0 dBm, nie każdej sieci.

‍

Efekty operacyjne w architekturze IPoDWDM

Przeniesienie warstwy koherentnej z osobnej półki transponderowej wprost do routera zmienia bilans operacyjny całego węzła.

‍

W skali sieci daje to redukcję OPEX nawet o 80% względem klasycznego stosu transponder, muxponder i ROADM. Wartość zależy od architektury bazowej i horyzontu inwestycji, dlatego TCO liczymy dla każdego przypadku osobno. Niższy pobór energii wspiera przy tym strategię ESG.

Cztery wnioski dla planowania sieci

Po pierwsze, 300G bez transponderów do 1000 km jest dostępne dziś, w produkcji, na istniejącym DWDM, i wystarcza dla większości backbone w Polsce i regionie CEE. Po drugie, granica pluggable leży dalej, niż zakłada wielu operatorów, bo to realna trasa międzynarodowa, nie krótki link DCI. Po trzecie, tryb modulacji jest parametrem operacyjnym: start na 300G/8QAM, migracja wyżej bez wymiany sprzętu. Po czwarte, modernizacja jest możliwa bez wymiany warstwy optycznej, o ile moc wyjściowa 0 dBm pasuje do systemu.

‍

Zakres i warunki

Wynik 300G na około 1000 km dotyczy tej konkretnej trasy, więc nie przenoś go na dowolne łącze. Zasięg zależy od liczby węzłów, jakości włókna, spawów, wzmacniaczy i szerokości kanałów. 400G OpenZR+ pracuje przy około 60 Gbaud i wymaga kanału o szerokości co najmniej 75 GHz, co na siatce 50 GHz oznacza maksymalnie 200G na kanał. Dlatego przed wdrożeniem mierzymy dystans i OSNR oraz weryfikujemy szerokość kanałów.

Dla pełnej weryfikowalności w publikacji podajemy: typ włókna, na przykład G.652D, liczbę i typ węzłów, wzmacniaczy i ROADM, obłożenie spektrum, OSNR i margines na odbiorniku, a nie tylko specyfikację nadajnika, czas pracy pod ruchem produkcyjnym oraz statystykę FEC.

Ten test pokazuje potencjał technologii, nie gwarancję na każdej trasie, i ta uczciwość odróżnia field trial od zasięgu z gwiazdką w katalogu.

‍

Sprawdź to dla własnych tras!

‍

FAQ: