Kuna 100G Etherneti arendamine muutub trendiks, kasvab nõudlus 100G optiliste moodulite järele ning tänapäeval moodustavad 100G optilised moodulid märkimisväärse osa võrgu ehituskuludest. 100G 80km DCI ruumis on esile kerkinud kolm lahendust, nimelt 100G koherentne, 100G PAM4 DWDM ja 100G QSFP28 ZR4.
100G QSFP28 ZR4 tutvustus
100G QSFP28 ZR4 optilist moodulit kasutatakse lülitite, ruuterite, edastusseadmete jms ühendamiseks andmekeskustes ja vahemaadel kuni 80 km ühemoodilise fiibri kaudu.
100G QSFP28 ZR4 optiline moodul ühildub täielikult QSFP28 tööstusstandardiga ja sellega seotud MSA-ga, nagu on kirjeldatud viimases SFF-8665/8636, ning on saadaval digitaaldiagnostikaga I2C liidese kaudu. See ühildub ka standardiga IEEE 802.{8}}GBASE-ZR4 seotud spetsifikatsioonidega. Lisaks toetab moodul standardset KR4 FEC (Forward Error Correction) andmeedastuskiirust, mis aitab tuvastada ja parandada vastuvõtupoolel olevaid veakoode ning parandada lingi üldist kvaliteeti.
100G QSFP28 ZR4 arhitektuur
100G QSFP28 ZR4 Saatja poolel taastab CDR neli jadaandmete kanalit (NRZ) ja edastab need neljale laserdraiverile, mis juhivad nelja laserit kesklainepikkustega vastavalt 1296 nm, 1300 nm, 1305 nm ja 1309 nm. Optiline signaal multipleksitakse standardse LC-pistiku kaudu ühemoodiliseks kiuduks. Vastuvõtvas otsas võimendatakse nelja kanali optilisi signaale SOA abil ja seejärel demultipleksitakse integreeritud optilise demultiplekseriga. Iga optiline signaal taastatakse PIN-detektori abil ja suunatakse seejärel läbi transimpedantsi võimendi ja CDR-i CAUI-4-ühilduvasse väljunddraiveri, nagu on näidatud joonisel 1.
100G 80km DCI lahenduste võrdlus
Metroo ühenduvus ja DCI viitavad väga suurtele andmekeskustele ja suurtele võrgulülititele, mis on ühendatud linnades, mis nõuavad palju suure ribalaiusega ühendusi 100 G pluss andmeedastuskiirusega, mis nõuavad optilisi mooduleid, mis lihtsustavad toiminguid, vähendavad ruumi, kulusid ja energiatarbimist.
100G koherent
Traditsiooniliselt on kommutaatorite müüjad kasutanud oma DCI seadmetes CFP/CFP2 koherentseid optilisi mooduleid. Sidustehnoloogiat kasutatakse tavaliselt pikamaa metroo optilise edastuse jaoks, kasutades täiustatud modulatsioonitehnikaid, nagu QPSK, 8QAM või 16QAM, mis võivad bitikiirust kahe-, kolme- või neljakordistada. Selline modulatsioon nõuab aga täiustatud tehnikat koherentseks tuvastamiseks vastuvõtja poolel ja DSP-s, et korrigeerida hajumist. Kuigi biti hind on endiselt murettekitav, on komponentide kulud kõrged ning optilised moodulid nõuavad ruumi ja piisavat toiteeelarvet ning on saadaval ainult CFP ja CFP2 ühendatavates pakettides. Muidugi on IPoDWDM-i stsenaariumide jaoks võimalik lüliti/ruuteri plaatidesse sisestada sidusaid mooduleid. CFP/CFP2 moodulite suur energiatarve ja suur suurus nõuavad aga spetsiaalseid liinikaarte.
100G PAM4 DWDM
100G QSFP28 PAM4 DWDM uusim arendus pakub veel üht võimalust. PAM4 nõuab aga optilise lingi võimendus- ja dispersioonikompenseerimissüsteemide kasutamist, kui edastuskaugus on suurem kui 5 km, mis toob kaasa suuremad kulud otsast lõpuni. DCI operaatorid peavad juurutama Mux/Demuxi, EDFA ja DCM, mida praeguses võrgus ei pruugi olla. ja see lahendus ei ühildu 50 GHz Mux/Demuxiga.
100G QSFP28 ZR4
QSFP28 ZR4 ületab mõlema lahenduse puudused 100G ZR4 QSFP28-ga, mis on kuludelt optimeeritud toetama 100G Etherneti kuni 80 km ulatuses. QSFP28 ZR4, QSFP28 paketis, on väikese suurusega ja väikese energiatarbimisega, pakkudes andmekeskuses punkt-punkti lahendust, ilma et oleks vaja juurutada pärand CFP/CFP2 liideseid. ja võib töötada kuni 80 km pikkuste punktist punkti ühenduste kaudu, ilma et oleks vaja optilist võimendust ja hajuvuse kompenseerimist. See on tõeline plug-and-play lahendus. Nagu on näidatud alloleval joonisel 3.
Kokkuvõte
Kokkuvõtteks võib öelda, et 100G 80km DCI puhul on 100G ZR4-l märkimisväärsed kulude ja võimsuse eelised sidusate lahenduste ees ning võrreldes 100G PAM4 DWDM-lahendustega välistab see punktist-punkti optilise edastuse saavutamiseks vajaduse kasutada üleliigseid ja keerukaid seadmeid, seega 100G QSFP28 ZR4 on enim eelistatud pikamaa DCI rakendustes.
