Soluciones DCI monomodo QSFP28 100GBASE LR4 vs CWDM4 vs PSM4
Autor Moore
Fecha 05/30/2025
Bajo la ola de la revolución de la comunicación óptica impulsada por 5G, los módulos ópticos 100G se están convirtiendo en el motor central de la interconexión de centros de datos (DCI). Ante una variedad de soluciones QSFP28 - desde SR4 de corta distancia, CWDM4/PSM4 de media distancia hasta LR4/ER4 de larga distancia, las tres tecnologías principales en el campo monomodo, CWDM4, LR4 y PSM4, se han convertido en opciones clave para la implementación de DCI con sus capacidades de transmisión de 500m~10km. Sin embargo, existen diferencias esenciales entre las tres: PSM4: transmisión de bajo coste de 500m a través de 4 fibras ópticas paralelas. CWDM4: supera el cuello de botella de media distancia de 2km con multiplexación por división de longitud de onda gruesa. LR4: conquista enlaces metropolitanos de 10km con tecnología LAN-WDM de precisión
¿Cómo elegir la mejor solución? Este artículo analizará en profundidad las tres dimensiones de decisión de la distancia de transmisión, la arquitectura de fibra óptica y el costo de consumo de energía para ayudarle a satisfacer con precisión las necesidades de los escenarios de centros de datos 100G.
Descripciones generales de 100G LR4, CWDM4 y PSM4
¿Qué es la óptica 100G QSFP28 LR4?
LR4 significa largo alcance de 4 canales. QSFP28 LR4 100G diseños de transceptores para largas distancias de transmisión en interconexiones ópticas 100G. La distancia de 100G LR4 puede alcanzar hasta 10 kilómetros sobre fibra monomodo G.652 con conectores LC dúplex. Cumple con el estándar IEEE 802.3 100GBASE-LR4.
¿Qué es la óptica 100G QSFP28 CWDM4?
CWDM4 es la abreviatura de Coarse Wavelength Division Multiplexing de 4 carriles. No alcanza la distancia de transmisión de QSFP28 LR4, 100G CWDM4 alcanza una distancia de aproximadamente 2 kilómetros a través de fibra monomodo G.652 con conectores LC dúplex, ni demasiado larga ni demasiado corta. Adopta tecnología WDM, que permite la multiplexación y demultiplexación de 4 longitudes de onda de señales 25G dentro del dispositivo. Cumple con 100GBASE-CWDM4 MSA.
¿Qué es la óptica 100G QSFP28 PSM4?
PSM4 significa Parallel Single Mode Quad. El 100G QSFP28 PSM4 puede alcanzar una distancia de aproximadamente 500 metros sobre fibra monomodo utilizando conectores MTP/MPO-12. El 12 significa que las señales 100GE se transportan sobre fibra paralela de 12 fibras. La distancia de transmisión es la más corta entre estos tres transceptores, pero sigue siendo mayor que la distancia de transmisión de 100m de QSFP SR4. Cumple con 100GBASE-PSM4 MSA.
Comparación de especificaciones de 100G CWDM4 vs LR4 vs PSM4
Especificación 100G LR4 vs especificación 100G CWDM4 vs especificación 100G PSM4
Características comunes de QSFP28 LR4, QSFP28 CWDM4 y QSFP28 PSM4
Admite conectividad Ethernet 100G
En primer lugar, QSFP28 LR4, QSF28 CWDM4 y QSFP28 PSM4 admiten todos la velocidad Ethernet 100GBase. Pueden aplicarse en diversas situaciones de conectividad Ethernet de 100 Gigabits, como centros de datos, redes en la nube a gran escala, redes de computación de alto rendimiento, núcleos empresariales y capas de distribución.
Características con factor de forma QSFP28
En segundo lugar, presentan el factor de forma QSFP28 (Quad Small Form-Factor Pluggable), que es el factor de forma más compacto y ampliamente utilizado para Ethernet 100G. El desarrollo del factor de forma 100G ha pasado de CFP, CFP2, CFP4 a QSFP28. El tamaño de CFP4 es solo una cuarta parte del de CFP. Sin embargo, QSFP28 es incluso más pequeño que CFP4. En consecuencia, QSFP28 presenta una ventaja significativa de mayor densidad de puertos. Además de la alta densidad, QSFP28 también ofrece un menor consumo de energía que los factores de forma CFP disponibles anteriormente. Las diferencias entre QSFP28, CFP, CFP2 y CFP4 se muestran en la tabla siguiente.
Factor de forma CFP vs CFP2 vs CFP4 vs QSFP28
Funciona sobre fibra monomodo
En tercer lugar, 100G QSFP28 LR4, CWDM4 y PSM4 utilizan fibra monomodo para alcanzar distancias de 10km, 2km y 500m, respectivamente.
Características distintivas de 100G CWDM4 frente a 100G LR4 frente a 100G PSM4
La llegada de 100G CWDM4 y PSM4 cubrió las brechas de distancia de enlace entre QSFP 100G SR4 y LR4. ¿Cuáles son las diferencias entre CWDM4 vs LR4 vs PAM4? La siguiente publicación lo explicará.
CWDM4 vs LR4 vs PSM4: Comparación de distancia de transmisión
La diferencia más significativa entre CWDM4 LR4 y PSM4 es la distancia de enlace admitida. Aunque los tres transceptores admiten enlaces de datos 100G sobre fibra monomodo, las distancias de transmisión difieren: 100G CWDM4 alcanza 2km, 100G PAM4 alcanza 500m y 100G LR4 alcanza 10km. Aunque la distancia de transmisión de PSM4 y CWDM4 no es tan larga como la de LR4, proporcionan una opción indispensable y rentable para aplicaciones 100G de corto a medio alcance.
CWDM4 vs LR4 vs PSM4: Comparación de escenarios de aplicación
PSM4 se utiliza principalmente para la interconexión de centros de datos dentro de 500 metros, especialmente conexiones intra-rack e inter-rack. Los módulos CWDM4 son especialmente adecuados para conexiones dentro de 2 kilómetros, como conexiones entre diferentes edificios de un campus. LR4 es adecuado para conexiones de red de área metropolitana de hasta 10 kilómetros e interconexión de larga distancia entre centros de datos.
CWDM4 vs LR4 vs PSM4: Principio de funcionamiento y comparación de componentes ópticos
100G CWDM4 cumple con CWDM4 MSA, que define el diagrama de bloques, las especificaciones y los parámetros ópticos del transceptor. El transceptor 100G CWDM4 cuenta con cuatro transmisores ópticos, cuatro receptores ópticos, un multiplexor por división de longitud de onda y un demultiplexor. Utiliza longitudes de onda centrales de cuatro carriles de 1271nm, 1291nm, 1311nm y 1331nm para realizar comunicación óptica 100G, cada una de las cuales transmite una velocidad de datos de 25G. Basado en la tecnología WDM, el módulo CWDM4 permite la multiplexación de las longitudes de onda de cuatro carriles en una sola fibra monomodo. El diagrama de funcionamiento se muestra a continuación.
Diagrama de funcionamiento de QSFP28 100G CWDM4
El principio de funcionamiento de 100G LR4 es similar al de CWDM4; también adopta la tecnología WDM. La diferencia es que LR4 utiliza las longitudes de onda de cuatro carriles de 1295nm, 1300nm, 1304nm y 1309nm. Además, dado que QSFP28 100G funciona con una longitud de enlace de transmisión larga de hasta 10km, generalmente utiliza un láser EML, mientras que 100G CWDM4 utiliza un láser DML. Como el láser EML es más costoso que el DML, de ahí surgen las siguientes diferencias de precio entre los dos transceptores.
Diagrama de funcionamiento de QSFP28 100G LR4
A diferencia de CWDM4, que adopta la tecnología WDM para multiplexar cuatro carriles de señales de distintas longitudes de onda en una sola fibra monomodo, 100G PSM4 transporta una señal 100G por cuatro carriles paralelos de enlace de 1310nm sin multiplexación ni demultiplexación. Cada carril admite una velocidad de datos de 25Gbps. El diagrama de funcionamiento de 100G PSM4 se muestra a continuación.
Diagrama de funcionamiento de QSFP28 100G PSM4
CWDM4 vs LR4 vs PSM4: comparación de precios
Normalmente, el precio de CWDM4 es el más barato, y LR4 es el más caro. LR4 requiere láseres LAN-WDM más sofisticados (el intervalo de longitud de onda es de solo 4.5nm), TEC (refrigerador termoeléctrico) para el control de temperatura y dispositivos de multiplexación/demultiplexación óptica más complejos. En cambio, PSM4 utiliza una matriz de láser DFB más sencilla y no requiere control de longitud de onda ni dispositivos de multiplexación complejos. Esto puede confirmarse a partir de los precios de lista de los tres principales fabricantes de óptica de terceros del mercado, como se muestra a continuación.
CWDM4 vs LR4 vs PSM4: Precio de QSFPTEK, FS, Fibermall
CWDM4 frente a LR4 frente a PSM4: función FEC
Como los presupuestos de enlace de CWDM4 y PSM4 son relativamente bajos, requieren la aplicación de FEC (Forward Error Correction) para garantizar un funcionamiento fiable del sistema. LR4 no emplea el uso de FEC debido a su alto presupuesto de enlace (aproximadamente 10dB) y al cumplimiento de IEEE 802.3 100GBASE-LR4.
100G PSM4 frente a 100G LR4 y CWDM4: solución de cableado
¿Con qué cable funciona PSM4? Al estar estructurado con un conector MTP/MPO, el transceptor PSM4 funciona con fibra monomodo MTP a MTP o fibra monomodo MTP a 4 LC para conectar cuatro transceptores 25G LR en un enlace de conectividad 4x25G. En cuanto a 100G CWDM4 y LR4, debido a su estructura con un conector LC dúplex, funcionan con fibra monomodo LC dúplex en enlaces 100G.
Cable PSM4 frente a cable LR4/CWDM4
Resumen
Al planificar una red óptica 100G, la selección de QSFP28-100G-LR4, CWDM4 y PSM4 es esencialmente un equilibrio triangular entre distancia, coste y recursos de fibra:
Requisitos de distancia:
▪️ Distancia ultracorta (≤500m) → PSM4 (bajo coste, se requiere cableado MPO multinúcleo)
▪️ Distancia media (500m~2km) → CWDM4 (mejor relación coste-rendimiento, ahorro de fibra LC dúplex)
▪️ Larga distancia (2~10km) → LR4 (longitud de onda estable, transmisión fiable de nivel metropolitano)
Arquitectura de fibra:
▪️ Recursos limitados → Se prefiere CWDM4/LR4 (LC de 2 fibras)
▪️ Corta distancia de alta densidad → PSM4 (admite división 4×25G)
Sensibilidad al coste:
▪️ Prioridad de presupuesto → PSM4 (sin dispositivos WDM, precio aproximadamente un 5-8% más bajo)
▪️ Inversión de larga distancia → LR4 (pagando una prima tecnológica por un enlace de 10km)
La decisión final debe estar anclada a la longitud real del enlace y a la infraestructura de cable óptico, y debe lograrse un equilibrio entre el rendimiento y el TCO (costo total de propiedad): PSM4 intercambia núcleos de fibra por costo, CWDM4 intercambia división por longitud de onda por distancia, y LR4 intercambia tecnología por alcance. Juntos, los tres construyen una red de cobertura dorada para la interconexión óptica 100G QSFP28.
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