Оскільки розвиток 100G Ethernet стає трендом, попит на оптичні модулі 100G зростає, і сьогодні оптичні модулі 100G становлять значну частину вартості будівництва мережі. Три рішення з'явилися в просторі DCI 100G 80km, а саме: когерентний 100G, 100G PAM4 DWDM і 100G QSFP28 ZR4.
100G QSFP28 ZR4 Введення
Оптичний модуль 100G QSFP28 ZR4 використовується для підключення комутаторів, маршрутизаторів, пристроїв передачі даних і т.д. в центрах обробки даних і на відстанях до 80 км на одномодовому волокні.
Оптичний модуль 100G QSFP28 ZR4 повністю відповідає галузевому стандарту QSFP28 та пов'язаному з ним MSA, як описано в останньому SFF-8665/8636, і доступний з цифровою діагностикою через інтерфейс I2C. Він також відповідає специфікаціям IEEE 802.3 100GBASE-ZR4. Крім того, модуль підтримує стандартну швидкість baud KR4 FEC (Forward Error Correction), яка допоможе виявити і виправити коди помилок на стороні отримання і поліпшити загальну якість посилання.
Архітектура 100G QSFP28 ZR4
100G QSFP28 ZR4 На стороні передавача чотири канали послідовних даних (NRZ) відновлюються CDR і передаються чотирьом лазерним водіям, які керують чотирма лазерами з центральними довжинами хвиль 1296 нм, 1300 нм, 1305 нм і 1309 нм відповідно. Оптичний сигнал мультиплексується на одномодове волокно через стандартний роз'єм LC. На приймальному кінці оптичні сигнали чотирьох каналів посилюються SOA, а потім принижуються інтегрованим оптичним демультиплексером. Кожен оптичний сигнал відновлюється за допомогою PIN-детектора, а потім передається через підсилювач трансімпедансу та CDR до драйвера виводу, сумісного з CAUI-4, як показано на малюнку 1.
Порівняння рішень DCI 100G 80km
Підключення до метро та DCI відносяться до дуже великих центрів обробки даних та великих мережевих комутаторів, підключених у містах, які вимагають багатьох з'єднань високої пропускної здатності зі швидкістю передачі даних 100G+, що вимагає оптичних модулів, які спрощують операції, зменшують простір, вартість та енергоспоживання.
Когерентний 100г
Традиційно постачальники комутаторів використовували когерентні оптичні модулі CFP/CFP2 у своєму обладнанні DCI. Когерентна технологія зазвичай використовується для далекомагістральної оптичної передачі метро з використанням більш передових методів модуляції, таких як QPSK, 8QAM або 16QAM, які можуть подвоїти, втричі або вчетверо збільшити швидкість передачі даних. Однак така модуляція вимагає передової техніки когерентного виявлення на стороні приймача і DSP для корекції дисперсії. Хоча вартість за біт залишається проблемою, витрати на компоненти високі, а оптичні модулі вимагають простору та достатніх бюджетів потужності і доступні лише на пакетах CFP та CFP2, що підключаються. Звичайно, можна вставити узгоджені модулі в комутаторні /роутер-плати для сценаріїв IPoDWDM. Однак високе енергоспоживання і великий розмір модулів CFP / CFP2 вимагають виділених лінійних карт.
100Г PAM4 DWDM
Остання розробка 100G QSFP28 PAM4 DWDM пропонує ще один варіант. Однак PAM4 вимагає використання систем компенсації посилення та дисперсії на оптичній лінії, коли відстань передачі перевищує 5 км, що призводить до більш високих наскрізних витрат. Оператори DCI повинні розгорнути Mux/Demux, EDFA і DCM, які можуть не існувати в поточній мережі. і це рішення несумісне з Mux/Demux 50 ГГц.
100G QSFP28 ZR4
QSFP28 ZR4 долає недоліки обох цих рішень за допомогою 100G ZR4 QSFP28, який оптимізований для підтримки 100G Ethernet до 80 км. QSFP28 ZR4, в пакеті QSFP28, невеликий за розміром і низьким енергоспоживанням, забезпечуючи точкове рішення в центрі обробки даних без необхідності розгортання застарілих інтерфейсів CFP / CFP2. і може працювати через точкові зв'язки довжиною до 80 км без необхідності оптичного посилення та компенсації дисперсії. Це справжнє рішення для plug-and-play. Як показано на малюнку 3 нижче.
Зведення
Таким чином, в 100G 80km DCI, 100G ZR4 має значні переваги в витратах і потужності перед узгодженими рішеннями, і в порівнянні з рішеннями 100G PAM4 DWDM, це усуває необхідність розгортання надлишкового і складного обладнання для досягнення точкової оптичної передачі, тому 100G QSFP28 ZR4 є найбільш бажаним у далекомагістральних додатках DCI.
