El transceptor QSFP 100G DR4 es un módulo óptico paralelo monomodo de corto alcance que utiliza tecnología PAM4 de 4 x 25G para lograr una transmisión de 500 m en fibra monomodo a través de un conector MPO 12. Es un componente clave en la evolución de los centros de datos de 100G a 400G.
Especificaciones del DR4 de 100G
| Modelo | QSFP28 100GDR4 |
| Tipo de paquete | QSFP28 |
| Velocidad de transmision | 106.25 Gbps (4 x 26.5625 GBd PAM4), velocidad de datos efectiva 100 Gbps |
| Esquema de modulación | 4 x 25G NRZ PAM4 (4 canales en paralelo) |
| Interfaz electrica | CAUI-4 (4 x 25.78 Gbps NRZ) |
| Interfaz óptica | MPO 12 APC (solo utiliza 8 núcleos: 4 de transmisión + 4 de recepción) |
| tipo fibra óptica | Fibra monomodo (SMF, G.652) |
| Distancia de transmisión | 500 metros (es necesario habilitar FEC) |
| Longitud de onda de trabajo | 1310 nm (4 canales con la misma longitud de onda) |
| Tipo de emisor | Esquema óptico de silicio o DFB/EML de 4 x |
| La potencia de transmisión | -2.9~+2.9 dBm (por canal) |
| Sensibilidad de recepción | <-9.1 dBm |
| Consumo de energía | <4.5W (típico 3.5-4.5W) |
| Requisitos de la FEC | Es necesario habilitar KP4-FEC. |
| Temperatura de Funcionamiento | Grado comercial de 0℃ a 70℃ |
| Estándar de protocolo | IEEE 802.3cd 100GBASE-DR4, 100G Lambda MSA |
Arquitectura principal: 4 x 25G PAM4 en paralelo
La tecnología QSFP 100G DR4 se basa en un núcleo de transmisión monomodo paralela de 4 canales:
Transmisor (TX):
- Entrada de interfaz eléctrica: señal NRZ de 4 canales y 25.78 Gbps (CAUI-4)
- Procesamiento de señal: Cada canal se modula con PAM4 para mantener una velocidad de símbolos de 25 GBd.
- Salida óptica: 4 láseres DFB/EML de 1310 nm, salida a través de la interfaz MPO.
Receptor (RX):
- Entrada óptica: señal óptica PAM4 de 4 canales y 1310 nm
- Procesamiento de señal: la demodulación PAM4 restaura la señal NRZ de 4 × 25G.
- Salida de interfaz eléctrica: Salida CAUI-4 al host
Aplicación principal del transceptor óptico DR4
1. Conversión de 400G a 4 x 100G
El escenario de aplicación más típico del transceptor óptico 100G DR4 es trabajar con 400G DR4 para lograr la división de puertos (Breakout):
Valor de la solución :
Un puerto de 400G puede dar servicio a cuatro dispositivos independientes de 100G y admite actualizaciones de red por fases. Puede implementar primero dispositivos de 100G y actualizarlos posteriormente a 400G sin problemas, lo que permite ahorrar puertos de conmutación y espacio en el rack.
2. Interconexión Spine Leaf en centros de datos
En los centros de datos de nueva construcción, el QSFP 100G DR4 se puede utilizar para:
- Interconexión de hoja a columna vertebral (cobertura de 500 metros)
- Enlace ascendente TOR a Leaf
- Escenarios que requieren una distancia mayor que SR4 (100 metros)
3. IPlataforma integrada para tecnología óptica de silicio
El transceptor DR4 es un importante portador de la tecnología de fotónica de silicio; ha integrado la arquitectura DR4 en chips ópticos de silicio para lograr:
- Alta integración: Integración en un solo chip de modulador, detector y guía de ondas
- Bajo costo: Misa productión de procesos de semiconductores
- Bajo consumo de energíaEl consumo de energía del motor óptico es menor que el de la solución EML.
Comparación con módulos QSFP de 100 Gb relacionados
100GBASE DR4 frente a 100GBASE DR1
Tanto 100GBASE DR1 como 100GBASE DR4 son variantes de los transceptores ópticos 400GBASE DR4 , y los tres utilizan fibra óptica monomodo. Se deben usar conectores APC para garantizar la atenuación por reflexión. Ambos se utilizan para interconexión a corta distancia, con una distancia máxima de transmisión inferior a 500 metros. Sin embargo, es necesario confirmar que el puerto del conmutador de 400G esté configurado en modo dividido para mapear correctamente el canal de 100G.
El principio fundamental de la división de señales 400G DR4 en señales de 100G consiste en utilizar tecnología óptica labmda de 100G (100G PAM4) para dividir cuatro señales paralelas de 100G hacia diferentes dispositivos descendentes mediante cables de conexión de fibra óptica. A continuación, se detallan los dos esquemas de división:
| Esquema de conexión | Conexión de separación 1 a 4 | 1 A 1 conexión directa |
| Dtransmisión propia transceptores | 100GDR1 | 100GDR4 |
| Tipos de cables de conexión de fibra óptica | Cables de conexión dúplex MPO-12 a 4xLC | Cables de conexión MPO-12 a MPO-12 |
| Número de canales ópticos | 1 canal de longitud de onda única (óptica de una sola longitud de onda) | Cableado paralelo de 4 canales |
| Itipo de interfaz | LC dúplex | MPO-12 |
| Recuento de fibra | 2 núcleos (1 de transmisión, 1 de recepción) | 8 núcleos (4 de transmisión, 4 de recepción) |
| Escenarios de aplicación | Conexión al servidor, acceso de alta densidad (por ejemplo, conexión del switch de la parte superior del rack (ToR) al servidor). | Conmutar a la conexión de red central y troncal (como apilamiento de conmutadores o acceso de alta densidad, principalmente a través de cajas de distribución de fibra óptica o puentes para cambiar el número de fibras). |
100GBASE DR4 frente a 100GBASE SR4
Dentro de la familia de módulos transceptores de 100G, el transceptor óptico DR4 combina la arquitectura paralela de SR4 (interfaz MPO) con las ventajas de la fibra monomodo, sirviendo como solución puente para centros de datos que transitan de fibra multimodo de 100 m (SR4) a fibra monomodo de 500 m (FR). Es la solución estándar para la interconexión paralela monomodo de 500 m en centros de datos.
| Parámetro | 100GDR4 | 100GSR4 | 100 g FR | 100G LR4 |
| el tipo de fibra | SMF | MMF | SMF | SMF |
| Distancia de transmisión | 500 m | 70-100 m | 2 kilometros | 10 kilometros |
| Tipo de interfaz | MPO-12 | MPO-12 | LC dúplex | LC dúplex |
| Arquitectura técnica | 4×25 g de PAM4 | 4×25G NRZ | 1×100G PAM4 (DR1) | 4×25G NRZ + WDM |
| Cost | lower | Más bajo | mediano | más alto |
| Pconsumo de energía | 1.8-2.5W | 4.0 W | 3.5 W | |
| Aplicable escenarios | Centro de datos interno | Dentro del gabinete | interconexión de parques | interconexión de áreas metropolitanas |
¿Como escoger?
| Requisitos del escenario | Solución recomendada | R. |
| Nueva interconexión de centro de datos de 500 metros | 100GDR4 | Arquitectura paralela compatible con 400G DR4, ideal para futuras actualizaciones. |
| Es necesario dividir el puerto de 400G en 4. X 100G | 100G DR4 / DR1 | Perteneciente al ecosistema DR con 400G DR4, compatible con ramas |
| La infraestructura de cableado paralelo MPO-12 ya existe. | 100GDR4 | Reutilizar directamente las fibras ópticas existentes. |
| Requiere transmisión a más de 2 o 10 kilómetros | 100 g FR / LR4 | Distancia DR4 insuficiente |
| Buscando el menor consumo de energía (interconexión dentro del gabinete) | 100GSR4 | La solución multimodo tiene un menor consumo de energía. |
Conclusión
El transceptor 100G DR4 es un módulo transceptor de 100G compatible con el ecosistema 400G DR4. Mediante la tecnología paralela 4 × 25G PAM4, logra una transmisión de 500 m en fibra monomodo a través de la interfaz MPO 12, y es un componente clave para la evolución fluida de los centros de datos de 100G a 400G.
