Ker razvoj 100G Ethernet postaja trend, se povpraševanje po optičnih modulih 100G povečuje, danes pa optična modula 100G predstavljata pomemben del stroškov gradnje omrežja. Tri rešitve so se pojavile v 100G 80km DCI prostoru, in sicer 100G koherentno, 100G PAM4 DWDM in 100G QSFP28 ZR4.
100G QSFP28 ZR4 Uvod
Optični modul QSFP28 ZR4 100G se uporablja za povezovanje stikal, usmerjevalnikov, prenosnih naprav itd. v podatkovnih centrih in na razdaljah do 80km na vlaknih z enim načinom.
Optični modul QSFP28 ZR4 100G je popolnoma skladen z industrijskim standardom QSFP28 in povezanim MSA, kot je opisano v najnovejšem SFF-8665/8636, z digitalno diagnostiko pa je na voljo preko vmesnika I2C. Skladen je tudi s specifikacijami, povezanimi z IEEE 802.3 100GBASE-ZR4. Poleg tega modul podpira standardno kr4 FEC (Forward Error Correction) baud hitrost, ki bo pomagala odkriti in popraviti kode napak na strani prejemanja in izboljšati splošno kakovost povezave.
100G QSFP28 ZR4 Arhitektura
100G QSFP28 ZR4 Na oddajni strani je CDR izterjal štiri kanale serijskih podatkov (NRZ) in prenesel štirim laserskim voznikom, ki nadzorujejo štiri laserje s sredinskimi valovnimi dolžinami 1296nm, 1300nm, 1305nm oziroma 1309nm. Optični signal je multiplaksirana na vlakna z enim načinom prek standardnega LC priključka. Na sprejemnem koncu se optični signali štirih kanalov ojačijo s SOA in nato demultiplexirajo z integriranim optičnim demultiplekserjem. Vsak optični signal izterja detektor PIN, nato pa se skozi ojačevalnik transimpedance in CDR prenese na izhodni gonilnik, skladen s CAUI-4, kot je prikazano na sliki 1.
100G 80km primerjava rešitev DCI
Metro povezljivost in DCI se nanašata na zelo velike podatkovne centre in velika omrežna stikala, povezana znotraj mest, ki zahtevajo veliko visoko pasovnih povezav pri 100G+ podatkovnih stopnjah, pri katerih so potrebni optični moduli, ki poenostavljajo operacije, zmanjšujejo prostor, stroške in porabo energije.
100G Skladna
Prodajalci stikal so tradicionalno uporabljali koherentne optične module CFP/CFP2 v svoji DCI opremi. Koherentna tehnologija se običajno uporablja za dolgi metro optični prenos z uporabo naprednejših modulacijskih tehnik, kot so QPSK, 8QAM ali 16QAM, ki lahko podvoji, trojno ali štirikratno hitrost bita. Vendar pa taka modulacija zahteva napredno tehniko koherentnega zaznavanja na strani sprejemnika in DSP, da se popravi za disperzijo. Medtem ko stroški na bit ostajajo skrb, stroški komponent so visoki, optični moduli pa zahtevajo prostor in zadostne proračune za napajanje in so na voljo le na CFP in CFP2 pluggable paketih. Seveda je možno vstaviti koherentne module v stikale/usmerjevalnike za scenarije IPoDWDM. Vendar pa velika poraba energije in velika velikost modulov CFP/CFP2 zahtevata namenske line kartice.
100G PAM4 DWDM
Najnovejši razvoj 100G QSFP28 PAM4 DWDM ponuja drugo možnost. Vendar pa PAM4 zahteva uporabo sistemov za kompenzacijo ojačevanja in disperzije na optični povezavi, ko je razdalja prenosa večja od 5km, kar ima za rezultat višje stroške od konca do konca. Operaterji DCI morajo namestiti Mux/Demux, EDFA in DCM, ki morda ne obstajajo v trenutnem omrežju. in ta rešitev ni združljiva s 50GHz Mux/Demux.
100G QSFP28 ZR4
QSFP28 ZR4 s 100G ZR4 QSFP28, ki je stroškovno optimiziran za podporo 100G Ethernet do 80 km, premaguje pomanjkljivosti obeh rešitev. QSFP28 ZR4, v paketu QSFP28, je majhne velikosti in nizke porabe energije, kar zagotavlja rešitev od točke do točke v podatkovnem središču brez potrebe po uvajanju zapuščinih vmesnikov CFP/CFP2. in lahko deluje prek povezav od točke do točke do 80km dolgo brez potrebe po optični ojačitvi in disperzijo kompenzacije. To je prava rešitev plug-and-play. Kot je prikazano na sliki 3 spodaj.
Povzetek
Povzetek, v 100G 80km DCI, 100G ZR4 ima znatne prednosti u cost and power prednosti pred koherentnim rešitvama, a u primerjavi sa 100G PAM4 DWDM rešitvama, eliminira se potrebe za razmeštajem suve i kompleksne opreme za dosegu optičke mjese od točke do točke, tako da je 100G QSFP28 ZR4 najdraži u DCI aplikacijama na long-haul.
