Kako razvoj 100G Etherneta postaje trend, potražnja za 100G optičkim modulima raste, a danas 100G optički moduli predstavljaju značajan dio troškova izgradnje mreže. Tri rješenja su se pojavila u 100G 80km DCI prostoru, odnosno 100G koherentno, 100G PAM4 DWDM i 100G QSFP28 ZR4.
100G QSFP28 ZR4 Uvod
Optički modul 100G QSFP28 ZR4 koristi se za spajanje prekidača, usmjerivača, prijenosnih uređaja itd. u podatkovnim centrima i na udaljenostima do 80 km putem jednomodnog vlakna.
100G QSFP28 ZR4 optički modul u potpunosti je usklađen s QSFP28 industrijskim standardom i povezanim MSA kao što je opisano u najnovijem SFF-8665/8636, a dostupan je s digitalnom dijagnostikom putem I2C sučelja. Također je usklađen sa specifikacijama vezanim za IEEE 802.3 100GBASE-ZR4. Osim toga, modul podržava standardnu KR4 FEC (Forward Error Correction) brzinu prijenosa, što će pomoći u otkrivanju i ispravljanju kodova pogrešaka na strani prijema i poboljšati ukupnu kvalitetu veze.
100G QSFP28 ZR4 Arhitektura
100G QSFP28 ZR4 Na strani odašiljača, CDR obnavlja četiri kanala serijskih podataka (NRZ) i prosljeđuje ih četirima laserskim drajverima koji kontroliraju četiri lasera sa središnjim valnim duljinama od 1296 nm, 1300 nm, 1305 nm i 1309 nm. Optički signal se multipleksira na jednomodno vlakno preko standardnog LC konektora. Na kraju prijema, optički signali četiriju kanala se pojačavaju pomoću SOA-e, a zatim se demultipleksiraju integriranim optičkim demultiplekserom. Svaki optički signal obnavlja PIN detektor i zatim prolazi kroz transimpedancijski pojačalo i CDR do CAUI-4 sukladnog izlaznog drajvera, kao što je prikazano na slici 1.
100G 80km DCI usporedba rješenja
Metro povezivost i DCI odnose se na vrlo velike podatkovne centre i velike mrežne sklopke povezane unutar gradova koji zahtijevaju mnoge veze velike propusnosti na 100G plus prijenos podataka, zahtijevajući optičke module koji pojednostavljuju operacije, smanjuju prostor, troškove i potrošnju energije.
100G koherentno
Tradicionalno, dobavljači prekidača koriste CFP/CFP2 koherentne optičke module u svojoj DCI opremi. Koherentna tehnologija se obično koristi za optički prijenos metroa na velike udaljenosti koristeći naprednije tehnike modulacije kao što su QPSK, 8QAM ili 16QAM, koje mogu udvostručiti, utrostručiti ili četverostruko povećati brzinu prijenosa. Međutim, takva modulacija zahtijeva naprednu tehniku koherentne detekcije na strani prijemnika i DSP za korekciju disperzije. Iako cijena po bitu ostaje zabrinjavajuća, troškovi komponenti su visoki, a optički moduli zahtijevaju prostor i dovoljan proračun energije i dostupni su samo na CFP i CFP2 paketima koji se mogu priključiti. Naravno, moguće je umetnuti koherentne module u ploče prekidača/usmjerivača za scenarije IPoDWDM. Međutim, velika potrošnja energije i velika veličina CFP/CFP2 modula zahtijevaju namjenske linijske kartice.
100G PAM4 DWDM
Najnoviji razvoj 100G QSFP28 PAM4 DWDM nudi još jednu mogućnost. Međutim, PAM4 zahtijeva korištenje sustava pojačanja i kompenzacije disperzije na optičkoj vezi kada je udaljenost prijenosa veća od 5 km, što rezultira većim troškovima od kraja do kraja. DCI operateri moraju implementirati Mux/Demux, EDFA i DCM koji možda ne postoje u trenutnoj mreži. a ovo rješenje nije kompatibilno s 50GHz Mux/Demux.
100G QSFP28 ZR4
QSFP28 ZR4 nadilazi nedostatke oba ova rješenja sa 100G ZR4 QSFP28, koji je optimiziran za podršku 100G Etherneta do 80 km. QSFP28 ZR4, u paketu QSFP28, male je veličine i niske potrošnje energije, pružajući rješenje od točke do točke u podatkovnom centru bez potrebe za implementacijom naslijeđenih CFP/CFP2 sučelja. i može raditi preko veze točka-točka duljine do 80 km bez potrebe za optičkim pojačanjem i kompenzacijom disperzije. Ovo je pravo plug-and-play rješenje. Kao što je prikazano na slici 3 ispod.
Sažetak
Ukratko, u 100G 80km DCI, 100G ZR4 ima značajne prednosti u pogledu cijene i snage u odnosu na koherentna rješenja, a u usporedbi sa 100G PAM4 DWDM rješenjima, eliminira potrebu za implementacijom redundantne i složene opreme za postizanje optičkog prijenosa od točke do točke, tako da 100G QSFP28 ZR4 je najpoželjniji u dugolinijskim DCI aplikacijama.
