¿Cómo alcanza un transceptor 100G una capacidad de transmisión de 100 Gbps?

Con la demanda de los centros de datos de una mayor velocidad de transmisión y un ancho de banda de mayor capacidad, Ethernet 100G representa ahora una proporción cada vez mayor en el mercado. Cada vez más centros de datos comienzan a desarrollar la transmisión de datos Ethernet 100G. Según el informe de IHS Infonetics, en la actualidad, más del 50% de los centros de datos disfrutan del excelente rendimiento que ofrecen los transceptores 100G. ¿Sabe cómo un transceptor 100G alcanza una capacidad de transmisión de 100Gbps? Esta publicación presentará diferentes tipos de QSFPTEK transceptores 100G en detalle.

Principios de transmisión del transceptor 100G

QSFP28 100G SR4

QSFP28 SR4 El módulo óptico es un transceptor full-duplex intercambiable en caliente; se utiliza comúnmente para transmitir datos Ethernet 100G a corta distancia, y su longitud de onda de funcionamiento es de 850nm. Debido a su diseño miniaturizado, el tamaño del QSFP28 SR4 es menor que el del transceptor 100G CFP/CXP. El consumo de energía del QSFP28 SR4 suele ser de 3.5W o menos. El QSFP28-100G-SR4 está estandarizado por IEEE 802.3ba compliant, SFP28 MSA standard, SFF-8665, SFF-8636, RoHS, CPRI y eCPRI. El principio de funcionamiento consiste en transmitir o recibir datos desde cuatro canales independientes. Por lo tanto, la velocidad de datos individual de los cuatro canales es de 25Gbps, que se agregan en una velocidad de datos de 100G.

QSFP28 SR4 transmite señales ópticas paralelas a través del extremo transmisor. Utiliza el array de capas para convertir las señales eléctricas paralelas de entrada en señales ópticas paralelas. Mientras tanto, dado que las señales de entrada son señales paralelas, está adaptado para fibra de cinta multimodo MTP/MPO para transmisión paralela. Después de que las señales llegan al terminal receptor, este convierte las señales ópticas en señales eléctricas mediante el array PIN; al igual que en el extremo transmisor, esta también es una señal eléctrica paralela. La distancia máxima de transmisión es de hasta 70m sobre fibra OM3 y 100m sobre fibra OM4. El módulo 100GBASE SR4 puede conectarse a un tramo MMF de 12 fibras MTP/MPO de hasta 100m.

Figura 1: Principio de funcionamiento de QSFP28 SR4

QSFP28 100G PSM4 

El QSFP28 100G PSM4 es un módulo transceptor óptico intercambiable en caliente, presenta bajo consumo de energía y una función de diagnóstico digital integrada. PSM4 MSA estandariza el 100GBASE PSM4.La diferencia entre el módulo psm4 y sr4 es que psm4 funciona a 1310nm. Además, el consumo de energía de psm4 es inferior a 3.5w. It’s se implementa para transmisión monomodo de larga distancia de hasta 500m a través de conectores MTP/MPO de 12 fibras.

El principio de funcionamiento de 100GBASE PSM4 es similar al del módulo 100GBASE SR4. También se transmite a través de cuatro canales separados. La tasa de transmisión por canal único es de 25Gbps. Las señales de entrada eléctricas se convierten internamente en señales ópticas paralelas mediante el arreglo Layer. La señal óptica paralela se convierte en una señal eléctrica paralela, lo que difiere de QSFP28 SR4 en que se utiliza para fibra monomodo, mientras que QSFP28 SR4 se utiliza normalmente para fibra multimodo.

Figura 2: Principio de funcionamiento de QSFP28 PSM4

100GBASE CWDM4

El QSFP28 CWDM4 está diseñado para la transmisión de datos Ethernet 100G, cumple plenamente con los protocolos QSFP MSA, CWDM4 MSA e IEEE P802.3bm. El principio de funcionamiento de 100GBASE CWDM4 consiste en convertir los datos eléctricos de entrada en señales ópticas CWDM, y hay cuatro canales independientes de 25Gbps multiplexados en un único canal de 100Gbps. Mientras tanto, en el terminal receptor, el QSFP28 CWDM4 demultiplexa una señal óptica de entrada de 100Gb/s en 4 datos eléctricos de salida independientes.

Normalmente transmite datos a través de una fibra monomodo hasta 2km, hay cuatro rangos principales de longitud de onda, L0: 1271nm(1264.5-1277.5nm), L1: 1291nm(1284.5-1297.5nm), L2: 1311nm(1304.5-1317.5nm), L3: 1331nm(1324.5-1337.5nm) y su consumo de energía no supera los 3.5W. Utiliza un conector LC estándar de la industria para multiplexar y acoplar cuatro señales ópticas de cuatro longitudes de onda a la fibra monomodo.

Figura 3: Principio de funcionamiento de QSFP28 CWDM4

100GBASE-LR4

El QSFP28 LR4 El transceptor cumple plenamente con IEEE802.3ba y está diseñado para conexión en caliente, dúplex completo y cuatro canales de transmisión internos. Se aplica a la transmisión de largo alcance de 100G Ethernet, con una transmisión máxima de hasta 10km. El rango de longitud de onda de funcionamiento es de 1295 a 1310nm.  El 100GBASE LR4 satisface los requisitos constantes de la computación de alto rendimiento y de los centros de datos a escala supergrande.

Un transceptor 100GBASE LR4 puede convertir cuatro canales independientes de señales eléctricas de 25Gbps en señales ópticas de cuatro canales independientes. Luego, el módulo QSFP28 LR4 multiplexa la señal óptica en un solo canal para una conexión de enlace óptico 100G. En el terminal receptor, el módulo convierte la señal de entrada óptica en una señal óptica LAN WDM con cuatro canales por separado, y luego convertirá la señal óptica en cuatro canales de salida de señal de canal eléctrico.

Figura 4: Principio de funcionamiento de QSFP28 LR4

QSFP28 ER4 

El 100GBASE ER4 El transceptor óptico cumple plenamente con QSFP MSA, IEEE 802.3ba 100GBASE-ER4 Lite y el protocolo estándar OTU4; el QSFP28 ER4 se utiliza para transmitir la señal monomodo mediante tecnología de multiplexación densa por división de longitud de onda. Este módulo óptico está diseñado para cables de fibra óptica monomodo y su longitud de onda de trabajo es de 1310nm; el consumo máximo de energía del QSFP28 ER4 es de 4.5W. Al utilizar un amplificador óptico semiconductor (SOA) para amplificar la señal óptica antes de que entre en el fotodetector PIN, la distancia de transmisión del ER4 se ha mejorado considerablemente; la distancia máxima de transmisión es de hasta 40km.

La longitud de onda de funcionamiento del transceptor óptico 100GBASE ER4 es la longitud de onda LAN WDM (1295nm, 1300nm, 1305nm, 1310nm). El 100GBASE ER4 puede multiplexar cuatro longitudes de onda de señales ópticas; normalmente se conecta a la fibra monomodo mediante un conector LC estándar de la industria. Además, con WDM MUX, las señales de longitud de onda pueden agregarse en una fibra SMF para formar una transmisión de señal óptica 100G. En cuanto al receptor, el amplificador óptico semiconductor puede ayudar al módulo a amplificar las señales antes de que un demultiplexor WDM divida las señales en cuatro canales independientes de transmisión de datos.

Figura 5: Principio de funcionamiento de QSFP28 ER4

Conclusión

Después de presentar estos diferentes módulos ópticos 100G, creo que ya conoce el principio de funcionamiento de estos diferentes módulos y cómo alcanzan una velocidad de transmisión de 100G. QSFPTEK proporciona varios módulos ópticos 100G compatibles. Además, QSFPTEK ofrece transceptores 100G con factores de forma QSFP28, lo que permite soluciones de conectividad Ethernet 100G rentables, de alta densidad y bajo consumo para centros de datos, capas de distribución y aplicaciones de proveedores de servicios. Contacte con nuestro servicio de atención al cliente para solicitar una cotización a través de [email protected].