Pe măsură ce dezvoltarea 100G Ethernet devine o tendință, cererea pentru module optice 100G este în creștere, iar astăzi modulele optice 100G reprezintă o parte semnificativă din costul construcției rețelei. Au apărut trei soluții în spațiul 100G 80km DCI, și anume 100G coerent, 100G PAM4 DWDM și 100G QSFP28 ZR4.
100G QSFP28 ZR4 Introducere
Modulul optic 100G QSFP28 ZR4 este utilizat pentru a conecta comutatoare, routere, dispozitive de transmisie etc. în centre de date și pe distanțe de până la 80 km pe fibră monomod.
Modulul optic 100G QSFP28 ZR4 este pe deplin compatibil cu standardul industrial QSFP28 și cu MSA asociat, așa cum este descris în cel mai recent SFF-8665/{8636 și este disponibil cu diagnosticare digitală prin interfața I2C. De asemenea, este compatibil cu IEEE 802.3 100specificațiile legate de GBASE-ZR4. În plus, modulul acceptă rata de transmisie standard KR4 FEC (Forward Error Correction), care va ajuta la detectarea și corectarea codurilor de eroare pe partea de recepție și la îmbunătățirea calității generale a conexiunii.
Arhitectură 100G QSFP28 ZR4
100G QSFP28 ZR4 Pe partea transmițătorului, patru canale de date seriale (NRZ) sunt recuperate de către CDR și transmise la patru drivere laser care controlează patru lasere cu lungimi de undă centrale de 1296nm, 1300nm, 1305nm și, respectiv, 1309nm. Semnalul optic este multiplexat la o fibră monomod prin intermediul unui conector LC standard. La capătul de recepție, semnalele optice ale celor patru canale sunt amplificate de SOA și apoi demultiplexate de un demultiplexor optic integrat. Fiecare semnal optic este recuperat de un detector PIN și apoi trecut printr-un amplificator de transimpedanță și CDR la un driver de ieșire compatibil CAUI-4, așa cum se arată în Figura 1.
Comparație soluție DCI 100G 80 km
Conectivitatea metroului și DCI se referă la centre de date foarte mari și switch-uri mari de rețea conectate în orașe care necesită multe conexiuni cu lățime de bandă mare la 100G plus rate de date, necesitând module optice care simplifică operațiunile, reduc spațiul, costurile și consumul de energie.
100G coerent
În mod tradițional, furnizorii de comutatoare au folosit module optice coerente CFP/CFP2 în echipamentele lor DCI. Tehnologia coerentă este de obicei utilizată pentru transmisia optică metroului pe distanțe lungi, folosind tehnici de modulare mai avansate, cum ar fi QPSK, 8QAM sau 16QAM, care pot dubla, tripla sau cvadruplica rata de biți. Cu toate acestea, o astfel de modulare necesită o tehnică avansată de detecție coerentă pe partea receptorului și DSP pentru a corecta dispersia. În timp ce costul pe bit rămâne o preocupare, costurile componentelor sunt ridicate, iar modulele optice necesită spațiu și bugete suficiente de energie și sunt disponibile numai pentru pachetele conectabile CFP și CFP2. Desigur, este posibil să se insereze module coerente în plăcile de comutare/router pentru scenariile IPoDWDM. Cu toate acestea, consumul mare de energie și dimensiunile mari ale modulelor CFP/CFP2 necesită plăci de linie dedicate.
100G PAM4 DWDM
Cea mai recentă dezvoltare a 100G QSFP28 PAM4 DWDM oferă o altă opțiune. Cu toate acestea, PAM4 necesită utilizarea sistemelor de amplificare și compensare a dispersiei pe legătura optică atunci când distanța de transmisie este mai mare de 5 km, ceea ce are ca rezultat costuri mai mari de la capăt la capăt. Operatorii DCI trebuie să implementeze Mux/Demux, EDFA și DCM care ar putea să nu existe în rețeaua actuală. iar această soluție nu este compatibilă cu 50GHz Mux/Demux.
100G QSFP28 ZR4
QSFP28 ZR4 depășește deficiențele ambelor soluții cu 100G ZR4 QSFP28, care este optimizat din punct de vedere al costurilor pentru a suporta Ethernet 100G pe o distanță de până la 80 km. QSFP28 ZR4, într-un pachet QSFP28, are dimensiuni mici și consum redus de energie, oferind o soluție punct la punct în centrul de date, fără a fi nevoie să implementați interfețe CFP/CFP2 vechi. și poate funcționa pe conexiuni punct la punct cu o lungime de până la 80 km fără a fi nevoie de amplificare optică și compensare a dispersiei. Aceasta este o adevărată soluție plug-and-play. După cum se arată în Figura 3 de mai jos.
rezumat
În rezumat, în 100G 80km DCI, 100G ZR4 are avantaje semnificative de cost și putere față de soluțiile coerente și, în comparație cu soluțiile 100G PAM4 DWDM, elimină nevoia de a implementa echipamente redundante și complexe pentru a realiza transmisia optică punct la punct, deci 100G QSFP28 ZR4 este cel mai preferat în aplicațiile DCI pe distanțe lungi.
