Solutions DCI monomodes QSFP28 100GBASE LR4 vs CWDM4 vs PSM4
Auteur Moore
Date 05/30/2025
Sous l’effet de la vague de révolution des communications optiques portée par la 5G, les modules optiques 100G deviennent le moteur central de l’interconnexion des centres de données (DCI). Face à une variété de solutions QSFP28 - du SR4 courte distance, du CWDM4/PSM4 moyenne distance au LR4/ER4 longue distance, les trois technologies grand public dans le domaine monomode, CWDM4, LR4 et PSM4, sont devenues des options clés pour le déploiement DCI grâce à leurs capacités de transmission de 500m~10km. Cependant, il existe des différences essentielles entre les trois : PSM4 : transmission à faible coût sur 500m via 4 fibres optiques parallèles. CWDM4 : franchissement du goulot d’étranglement de la moyenne distance de 2km grâce au multiplexage en longueur d’onde grossier. LR4 : maîtrise des liaisons métropolitaines de 10km grâce à la technologie LAN-WDM de précision
Comment choisir la meilleure solution ? Cet article analysera en profondeur les trois dimensions décisionnelles que sont la distance de transmission, l’architecture de la fibre optique et le coût de la consommation électrique afin de vous aider à répondre précisément aux besoins des scénarios de centres de données 100G.
Aperçus des 100G LR4, CWDM4 et PSM4
Qu’est-ce que l’optique 100G QSFP28 LR4 ?
LR4 signifie longue portée à 4 canaux. QSFP28 LR4 100G conceptions d’émetteurs-récepteurs pour une distance de transmission longue portée dans l’interconnexion optique 100G. La distance du 100G LR4 peut atteindre 10 kilomètres sur fibre monomode G.652 avec des connecteurs LC duplex. Il est conforme à la norme IEEE 802.3 100GBASE-LR4.
Qu’est-ce que l’optique 100G QSFP28 CWDM4 ?
CWDM4 est l’abréviation de Coarse Wavelength Division Multiplexing 4-lane. Pas aussi loin que la distance de transmission QSFP28 LR4, 100G CWDM4 atteint une distance d’environ 2 kilomètres sur fibre monomode G.652 avec connecteurs LC duplex, ni trop longue ni trop courte. Il adopte la technologie WDM, qui permet le multiplexage et le démultiplexage de 4 longueurs d’onde de signaux 25G au sein de l’appareil. Il est conforme à 100GBASE-CWDM4 MSA.
Qu’est-ce que l’optique 100G QSFP28 PSM4 ?
PSM4 signifie Parallel Single Mode Quad. Le 100G QSFP28 PSM4 peut atteindre une distance d'environ 500 mètres sur fibre monomode à l'aide de connecteurs MTP/MPO-12. Le 12 signifie que les signaux 100GE sont transmis sur une fibre parallèle à 12 fibres. La distance de transmission est la plus courte parmi ces trois émetteurs-récepteurs, mais elle reste supérieure à la distance de transmission de 100 m du QSFP SR4. Il est conforme au 100GBASE-PSM4 MSA.
Comparaison des spécifications 100G CWDM4 vs LR4 vs PSM4
Spécification 100G LR4 vs spécification 100G CWDM4 vs spécification 100G PSM4
Caractéristiques communes de QSFP28 LR4, QSFP28 CWDM4 et QSFP28 PSM4
Prend en charge la connectivité Ethernet 100G
Premièrement, QSFP28 LR4, QSF28 CWDM4 et QSFP28 PSM4 prennent tous en charge le débit Ethernet 100GBase. Ils peuvent être utilisés dans diverses situations de connectivité Ethernet 100 Gigabit, telles que les centres de données, les réseaux cloud à grande échelle, les réseaux de calcul haute performance, les cœurs d’entreprise et les couches de distribution.
Caractéristiques avec le facteur de forme QSFP28
Deuxièmement, ils disposent du format QSFP28 (Quad Small Form-Factor Pluggable), qui est le format le plus compact et le plus largement utilisé pour l’Ethernet 100G. Le développement du format 100G est passé du CFP, CFP2, CFP4 au QSFP28. La taille du CFP4 ne représente qu’un quart de celle du CFP. Cependant, le QSFP28 est encore plus petit que le CFP4. Par conséquent, le QSFP28 présente un avantage significatif en matière de densité de ports plus élevée. Outre sa haute densité, le QSFP28 se caractérise également par une consommation d’énergie inférieure à celle des formats CFP précédemment disponibles. Les différences entre QSFP28, CFP, CFP2 et CFP4 sont présentées dans le tableau ci-dessous.
Formats CFP vs CFP2 vs CFP4 vs QSFP28
Fonctionne sur fibre monomode
Troisièmement, 100G QSFP28 LR4, CWDM4 et PSM4 utilisent tous la fibre monomode pour atteindre des distances de 10km, 2km et 500m, respectivement.
Caractéristiques distinctives de 100G CWDM4 vs 100G LR4 vs 100G PSM4
L’arrivée des 100G CWDM4 et PSM4 a comblé les écarts de distance de liaison entre les QSFP 100G SR4 et LR4. Quelles sont les différences entre CWDM4, LR4 et PAM4 ? L’article ci-dessous vous les expliquera.
CWDM4 vs LR4 vs PSM4 : comparaison des distances de transmission
La différence la plus significative entre CWDM4 LR4 et PSM4 est la distance de liaison prise en charge. Bien que les trois émetteurs-récepteurs prennent en charge les liaisons de données 100G sur fibre monomode, les distances de transmission diffèrent : 100G CWDM4 atteint 2km, 100G PAM4 atteint 500m et 100G LR4 atteint 10km. Bien que la distance de transmission de PSM4 et de CWDM4 ne soit pas aussi grande que celle de LR4, ils offrent un choix indispensable et économique pour les applications 100G de courte à moyenne portée.
CWDM4 vs LR4 vs PSM4 : comparaison des scénarios d’application
PSM4 est principalement utilisé pour l’interconnexion de centres de données dans un rayon de 500 mètres, en particulier les connexions intra-rack et inter-rack. Les modules CWDM4 sont particulièrement adaptés aux connexions dans un rayon de 2 kilomètres, telles que les connexions entre différents bâtiments d’un campus. LR4 convient aux connexions de réseau métropolitain jusqu’à 10 kilomètres et à l’interconnexion longue distance entre centres de données.
CWDM4 vs LR4 vs PSM4 : principe de fonctionnement et comparaison des composants optiques
100G CWDM4 est conforme à CWDM4 MSA, qui définit le schéma fonctionnel, les spécifications et les paramètres optiques de l’émetteur-récepteur. L’émetteur-récepteur 100G CWDM4 comporte quatre émetteurs optiques, quatre récepteurs optiques, un multiplexeur par répartition en longueur d’onde et un démultiplexeur. Il utilise des longueurs d’onde centrales à quatre voies de 1271nm, 1291nm, 1311nm et 1331nm pour réaliser une communication optique 100G, chacune transmettant un débit de données de 25G. Basé sur la technologie WDM, le module CWDM4 permet le multiplexage des longueurs d’onde à quatre voies sur une seule fibre monomode. Le schéma de fonctionnement est présenté ci-dessous.
Schéma de fonctionnement QSFP28 100G CWDM4
Le principe de fonctionnement du 100G LR4 est similaire à celui du CWDM4 ; il adopte également la technologie WDM. La différence est que le LR4 utilise les longueurs d’onde à quatre voies de 1295nm, 1300nm, 1304nm et 1309nm. De plus, comme le QSFP28 100G fonctionne sur une liaison de transmission longue pouvant atteindre 10km, il utilise généralement un laser EML, tandis que le 100G CWDM4 utilise un laser DML. Comme le laser EML est plus coûteux que le DML, cela explique les différences de prix ci-dessous entre les deux transceivers.
Schéma de fonctionnement QSFP28 100G LR4
Contrairement au CWDM4, qui adopte la technologie WDM pour multiplexer quatre voies de signaux de longueurs d’onde différentes sur une seule fibre monomode, le 100G PSM4 transporte un signal 100G sur quatre voies parallèles de liaison à 1310nm sans multiplexage ni démultiplexage. Chaque voie prend en charge un débit de données de 25Gbps. Le schéma de fonctionnement du 100G PSM4 est présenté ci-dessous.
Schéma de fonctionnement QSFP28 100G PSM4
CWDM4 vs LR4 vs PSM4 : comparaison des prix
En général, le prix du CWDM4 est le plus bas, et celui du LR4 est le plus élevé. Le LR4 nécessite des lasers LAN-WDM plus sophistiqués (l’intervalle de longueur d’onde n’est que de 4.5nm), un TEC (refroidisseur thermoélectrique) pour le contrôle de la température, ainsi que des dispositifs de multiplexage/démultiplexage optique plus complexes. En revanche, le PSM4 utilise un réseau de lasers DFB plus simple et ne nécessite ni contrôle de longueur d’onde ni dispositifs de multiplexage complexes. Cela peut être confirmé à partir des prix catalogue des trois principaux fabricants d’optiques tiers du marché, comme ci-dessous.
CWDM4 vs LR4 vs PSM4 : prix de QSFPTEK, FS, Fibermall
CWDM4 vs LR4 vs PSM4 : Fonction FEC
Comme les bilans de liaison de CWDM4 et PSM4 sont relativement faibles, ils nécessitent l’application de la FEC (Forward Error Correction) pour garantir un fonctionnement fiable du système. LR4 n’emploie pas la FEC en raison de son budget de liaison élevé (environ 10dB) et de sa conformité à IEEE 802.3 100GBASE-LR4.
100G PSM4 vs 100G LR4 et CWDM4 : solution de câble
Avec quel câble le PSM4 fonctionne-t-il ? Structuré avec un connecteur MTP/MPO, l’émetteur-récepteur PSM4 fonctionne avec une fibre monomode MTP vers MTP ou une fibre monomode MTP vers 4 LC pour connecter quatre émetteurs-récepteurs 25G LR dans une liaison de connectivité 4x25G. Quant aux 100G CWDM4 et LR4, comme ils sont structurés avec un connecteur LC duplex, ils fonctionnent avec une fibre monomode LC duplex dans des liaisons 100G.
Câble PSM4 vs câble LR4/CWDM4
Résumé
Lors de la planification d’un réseau optique 100G, le choix entre QSFP28-100G-LR4, CWDM4 et PSM4 est essentiellement un compromis triangulaire entre la distance, le coût et les ressources en fibre :
Exigences de distance :
▪️ Distance ultra-courte (≤500m) → PSM4 (faible coût, câblage MPO multicœur requis)
▪️ Distance moyenne (500m~2km) → CWDM4 (meilleur rapport coût-performance, économie de fibre LC duplex)
▪️ Longue distance (2~10km) → LR4 (longueur d’onde stable, transmission fiable de niveau métropolitain)
Architecture fibre :
▪️ Ressources limitées → CWDM4/LR4 (LC à 2 fibres) est à privilégier
▪️ Courte distance haute densité → PSM4 (prend en charge la répartition 4×25G)
Sensibilité au coût :
▪️ Priorité au budget → PSM4 (pas de dispositifs WDM, prix inférieur d’environ 5-8 %)
▪️ Investissement longue distance → LR4 (payer une prime technologique pour une liaison de 10 km)
La décision finale doit être ancrée dans la longueur réelle de la liaison et l’infrastructure de câbles optiques, et un équilibre doit être trouvé entre les performances et le TCO (coût total de possession) - PSM4 échange des cœurs de fibre contre le coût, CWDM4 échange le multiplexage en longueur d’onde contre la distance, et LR4 échange la technologie contre la portée. Ensemble, les trois constituent un réseau de couverture idéal pour l’interconnexion optique 100G QSFP28.
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