Seiring perkembangan 100G Ethernet menjadi tren, permintaan modul optik 100G meningkat, dan saat ini modul optik 100G mewakili porsi yang signifikan dari biaya konstruksi jaringan. Tiga solusi telah muncul di ruang DCI 100G 80km, yaitu 100G koheren, 100G PAM4 DWDM dan 100G QSFP28 ZR4.
100G QSFP28 ZR4 Pendahuluan
Modul optik 100G QSFP28 ZR4 digunakan untuk menghubungkan sakelar, router, perangkat transmisi, dll. di pusat data dan jarak hingga 80km pada serat mode tunggal.
Modul optik 100G QSFP28 ZR4 sepenuhnya sesuai dengan standar industri QSFP28 dan MSA terkait seperti yang dijelaskan dalam SFF-8665/8636 terbaru, dan tersedia dengan diagnostik digital melalui antarmuka I2C. Ini juga sesuai dengan spesifikasi terkait IEEE 802.3 100GBASE-ZR4. Selain itu, modul ini mendukung baud rate KR4 FEC (Forward Error Correction) standar, yang akan membantu mendeteksi dan memperbaiki kode kesalahan di sisi penerima dan meningkatkan kualitas tautan secara keseluruhan.
Arsitektur 100G QSFP28 ZR4
100G QSFP28 ZR4 Di sisi pemancar, empat saluran data serial (NRZ) dipulihkan oleh CDR dan diteruskan ke empat driver laser yang mengontrol empat laser dengan panjang gelombang tengah masing-masing 1296nm, 1300nm, 1305nm, dan 1309nm. Sinyal optik dimultipleks ke serat mode tunggal melalui konektor LC standar. Di ujung penerima, sinyal optik dari empat saluran diperkuat oleh SOA dan kemudian di-demultiplexer oleh demultiplexer optik terintegrasi. Setiap sinyal optik dipulihkan oleh detektor PIN dan kemudian dilewatkan melalui penguat transimpedansi dan CDR ke driver output yang sesuai dengan CAUI-4, seperti yang ditunjukkan pada Gambar 1.
Perbandingan Solusi DCI 100G 80km
Konektivitas metro dan DCI mengacu pada pusat data yang sangat besar dan sakelar jaringan besar yang terhubung di dalam kota yang memerlukan banyak koneksi bandwidth tinggi pada kecepatan data 100G plus, memerlukan modul optik yang menyederhanakan operasi, mengurangi ruang, biaya, dan konsumsi daya.
100G Koheren
Secara tradisional, vendor switch telah menggunakan modul optik koheren CFP/CFP2 dalam peralatan DCI mereka. Teknologi koheren biasanya digunakan untuk transmisi optik metro jarak jauh menggunakan teknik modulasi yang lebih canggih seperti QPSK, 8QAM atau 16QAM, yang dapat menggandakan, tiga kali lipat atau empat kali lipat bit rate. Namun, modulasi tersebut memerlukan teknik canggih dari deteksi koheren di sisi penerima dan DSP untuk mengoreksi dispersi. Sementara biaya per bit tetap menjadi perhatian, biaya komponen tinggi, dan modul optik memerlukan ruang dan anggaran daya yang cukup dan hanya tersedia pada paket CFP dan CFP2 yang dapat dicolokkan. Tentu saja, dimungkinkan untuk memasukkan modul yang koheren ke dalam papan switch/router untuk skenario IPoDWDM. Namun, konsumsi daya yang tinggi dan ukuran modul CFP/CFP2 yang besar memerlukan kartu saluran khusus.
100G PAM4 DWDM
Perkembangan terbaru dari 100G QSFP28 PAM4 DWDM menawarkan opsi lain. Namun, PAM4 memerlukan penggunaan sistem kompensasi amplifikasi dan dispersi pada tautan optik ketika jarak transmisi lebih besar dari 5 km, yang menghasilkan biaya end-to-end yang lebih tinggi. Operator DCI perlu menerapkan Mux/Demux, EDFA, dan DCM yang mungkin tidak ada di jaringan saat ini. dan solusi ini tidak kompatibel dengan 50GHz Mux/Demux.
100G QSFP28 ZR4
QSFP28 ZR4 mengatasi kekurangan dari kedua solusi ini dengan 100G ZR4 QSFP28, yang hemat biaya untuk mendukung 100G Ethernet hingga 80 km. QSFP28 ZR4, dalam paket QSFP28, berukuran kecil dan konsumsi daya rendah, memberikan solusi titik-ke-titik di pusat data tanpa perlu menerapkan antarmuka CFP/CFP2 lama. dan dapat beroperasi melalui link point-to-point hingga 80km tanpa perlu amplifikasi optik dan kompensasi dispersi. Ini adalah solusi plug-and-play yang sebenarnya. Seperti yang ditunjukkan pada Gambar 3 di bawah ini.
Ringkasan
Ringkasnya, dalam 100G 80km DCI, 100G ZR4 memiliki keunggulan biaya dan daya yang signifikan dibandingkan solusi koheren, dan dibandingkan dengan solusi 100G PAM4 DWDM, ini menghilangkan kebutuhan untuk menggunakan peralatan yang berlebihan dan kompleks untuk mencapai transmisi optik titik-ke-titik, jadi 100G QSFP28 ZR4 paling disukai dalam aplikasi DCI jarak jauh.
