En moins de 10 ans, les modules DWDM ont parcouru un long chemin, les dispositifs optiques devenant plus petits et plus rapides. Son débit a décuplé dans le même laps de temps : de 40 gigaoctets en 2011 à 400 gigaoctets aujourd‘hui, avec 800 gigaoctets de modules optiques enfichables en route dans un futur proche.

L‘introduction de l‘optique cohérente est l‘une des innovations les plus importantes dans le développement des systèmes DWDM. Les dispositifs optiques cohérents utilisent des dispositifs optiques avancés et des processeurs de signaux numériques (DSP) pour envoyer et recevoir une modulation d‘onde lumineuse complexe, permettant ainsi une transmission de données à grande vitesse. À très haut niveau, la modulation cohérente reste la force motrice des dispositifs optiques à haut débit, y compris 400G et au-delà.

Le premier système DWDM cohérent disponible dans le commerce est le 40G, suivi du 100G. Ces systèmes sont basés sur des cartes de ligne et des châssis, et la possibilité de prendre en charge de nombreuses cartes de ligne dans chaque système et d‘occuper le même espace que le produit à taux de 10G est un grand pas en avant, qui peut désormais transférer des taux de 100G et des distances plus longues. Au fil du temps, les vitesses des cartes de ligne se sont améliorées pour atteindre 200 gigaoctets ou plus, mais avec l‘avènement des fournisseurs de cloud, le secteur approche d‘un point d‘inflexion.

Alors que les réseaux de fournisseurs de cloud commencent à croître de manière exponentielle, les fabricants sont de plus en plus pressés de créer des composants de réseau encore plus petits, plus rapides et moins chers. C‘est ce point d‘inflexion qui a conduit à la création du système DWDM « boîte à pizza ».

Le système "pizza box" élimine les cartons et les linecards. Il s‘agit d‘un système autonome physiquement petit, un petit commutateur de centre de données d‘une hauteur de 1 ou 2RU (1,5 "-3"). La clé d‘ingénierie de la viabilité du package "pizza box" était la séparation des deux principaux composants de la transmission optique cohérente : le dispositif optique (laser, récepteur, modulateur, etc.) et le DSP (processeur de signal numérique), qui jusqu‘à avait maintenant été logé dans de grands modules montés sur la carte en ligne.

Les innovations en matière d‘optique ont conduit à la nécessité d‘une consommation d‘énergie plus faible et de composants de plus petite taille. Ces innovations ont abouti au Pluggable CFP2-ACO (Analog Coherent Optical Devices), un module DWDM enfichable de taille relativement petite pour CFP2. La technologie DSP évolue également de sorte qu‘une seule puce DSP peut prendre en charge plusieurs modules CFP2-ACO.

En plaçant plusieurs DSP dans une « boîte à pizza » pouvant desservir plusieurs CFP2-ACO, les fabricants ont produit des systèmes capables de transmettre 2 TBPS (connexion client 20 x 100 G) dans deux unités de rack (3 pouces). En revanche, un système basé sur un châssis nécessiterait 12 unités de rack. En plus d‘économiser de l‘espace, ils sont également plus économes en énergie.

Pourquoi le CFP2-ACO est-il appelé « analogique » ? Ces systèmes ne sont-ils pas des zéros et des uns numériques ? C‘est l‘éclat de la technologie de cohérence, qui module les 1 et les 0 en formes d‘onde analogiques, emballant plus de données dans chaque forme d‘onde, qui peuvent ensuite être décodées avec précision à l‘autre extrémité.

Bien sûr, il s‘agit d‘une explication très simple de la transmission de signaux cohérents, mais la clé de l‘objectif du développeur est la nécessité de convertir les signaux numériques en signaux analogiques pour transmettre des données, et de reconvertir les signaux analogiques en signaux numériques à l‘autre extrémité. Le CFP2-ACO ne peut traiter que des signaux analogiques, il reçoit des signaux analogiques cohérents du DSP à envoyer, ou il transmet les signaux analogiques cohérents reçus au DSP pour conversion en signaux numériques.

Les systèmes CFP2-ACO progressent dans la réduction de l‘encombrement, de la consommation d‘énergie et du coût des équipements de réseau optique, en particulier des convertisseurs. Ces plates-formes ont été largement adoptées dans l‘industrie et sont devenues la forme standard de transmission optique dans pratiquement tous les réseaux de fournisseurs de cloud.

Depuis l‘introduction des systèmes basés sur CFP2-ACO, les fournisseurs ont introduit de nouveaux systèmes de « boîte à pizza » plus rapides qui ne reposent pas sur des dispositifs enfichables DWDM. Les composants optiques et les DSP sont situés sur de petits modules remplaçables sur site ou de petites cartes de ligne. Ces systèmes peuvent prendre en charge 600 Gbit/s+ par longueur d‘onde.

Dans le même temps, avec l‘introduction du CFP2-DCO, les dispositifs optiques DWDM cohérents enfichables ont continué à être développés. "D" signifie "nombre" en optique cohérente numérique. Une fois de plus, les développeurs de l‘optique cohérente ont réduit la taille et la consommation d‘énergie des composants, de sorte que le dispositif optique et le DSP étaient logés dans le CFP2.

Cela élimine le besoin d‘un rack pour accueillir les DSP, permettant des transferts DWDM cohérents directement depuis les routeurs ou les commutateurs, ce qui constitue le véritable tournant pour la convergence DWDM et des routeurs.

Les modules optiques cohérents sont désormais développés en 400G ZR et 400G ZR + dans des boîtiers QSFP-DD, utilisant la même technologie que CFP2-DCO, mais à une taille plus petite. Un tel boîtier compact peut accueillir des dispositifs optiques DWDM cohérents 400G, ce qui fournit en effet une solution réalisable pour le routage et la fusion DWDM.