Los transceptores 100G-CWDM4-QSFP de 2 km y QSFP 100G LR4 son los dos transceptores monomodo de 100G más utilizados en centros de datos y redes de telecomunicaciones. Todos ellos logran la transmisión a larga distancia mediante la multiplexación de cuatro señales eléctricas de 25.78 Gbps en una señal óptica de 100G a través de un par de fibras monomodo.
Características comunes
Aunque los modelos son diferentes, todos se denominan módulos ópticos monomodo , que comparten muchas características fundamentales en cuanto a arquitectura subyacente, estándares de interfaz y niveles de aplicación:
- Mismo embalaje y dimensiones externas: Se utiliza un encapsulado microplugable QSFP28 de cuatro canales, con apariencia, longitud, anchura, grosor y definición de pines chapados en oro idénticos, que se puede insertar directamente en cualquier puerto de conmutador QSFP28 estándar.
- Misma tasa de transmisión general: La arquitectura física interna consta de cuatro canales de señal eléctrica independientes, cada uno con una velocidad de transmisión de 25.78 Gbps (utilizando una señal de modulación NRZ). La velocidad total es de 103.1 Gbps = 4 * 25NRZ.
- Mismo medio de fibra óptica e interfaz: Ambos utilizan una interfaz LC dúplex estándar, funcionan con fibra monomodo de 9/125 µm y no son compatibles con fibra multimodo. Un transmisor y un receptor se conectan mediante un cable de conexión dúplex.
- Principio de funcionamiento similar: El sistema integra multiplexores ópticos (Mux) y demultiplexores (Demux). En el extremo transmisor, cuatro señales ópticas de diferentes longitudes de onda se combinan en una sola fibra para su transmisión, y en el extremo receptor, estas cuatro señales se separan y se restauran, lo que permite un gran ahorro en los recursos de la red troncal de fibra óptica.
- La misma funcionalidad DDM/DOM: Ambos cuentan con funcionalidad de monitorización de diagnóstico digital integrada. Los administradores de red pueden visualizar la temperatura de funcionamiento, la tensión de funcionamiento, la corriente de polarización, la potencia óptica recibida (Rx) y la potencia óptica transmitida (Tx) de los módulos en tiempo real a través de la línea de comandos del conmutador, lo que facilita la resolución de problemas.
Comparación entre 100G CWDM4 y LR4
La principal diferencia entre 100G CWDM4 y LR4 radica en la distancia de transmisión y el coste.
- El QSFP 10G CWDM4 es adecuado para distancias medias (fibra monomodo) de hasta 2 km, utiliza tecnología CWDM, tiene un coste menor y es la opción principal para la interconexión de centros de datos;
- El QSFP 100G LR4 es adecuado para distancias de hasta 10 km y utiliza multiplexación por división de longitud de onda fina (LAN WDM). El coste del láser es mayor, lo que lo hace idóneo para la interconexión de redes de área metropolitana.
| Modelo | 100G QSFP28 CWDM4 | 100G QSFP28 LR4 |
| cumplir con el estándar | Estándar de la Alianza Industrial CWDM4 MSA | Estándar internacional IEEE 802.3ba 10GBASE-LR4 |
| Distancia máxima de transmisión | 2km | 10km |
| Tipo de tecnología | CWDM | LAN-WDM |
| Longitud de onda central | 1271, 1291, 1311, 1331nm | 1295.56, 1300.05, 1304.58, 1309.14nm |
| Espaciado de canales | 20 nm (gran separación, bajos requisitos del dispositivo) | 4.5 nm (espaciado extremadamente estrecho, altos requisitos del dispositivo) |
| Tipo de láser | Láser de modulación directa (DML) | Láser modulado por electroabsorción (EML) |
| Requisitos de control de temperatura (TEC) | No requiere control de temperatura, bajo costo | Debe estar equipado con control de temperatura TEC, alto consumo de energía y alto costo. |
| Corrección de errores hacia adelante (FEC) | El sistema host FEC debe estar habilitado. | No hay necesidad ni dependencia de FEC (dependiendo de estándares específicos). |
| Conector de fibra óptica | LC dúplex | LC dúplex |
| Precio relativo | Bajo (muy rentable) | Más alto (más caro) |
| Escenarios de aplicación | Interconexión interna de centros de datos y red del campus | Interconexión entre redes de área metropolitana y centros de datos de larga distancia |
| Consumo de energía | lower | higher |
Análisis de las principales diferencias
- Distancia de transmisión y escenarios de aplicaciónCWDM4 compensa principalmente el alto costo de LR4 en aplicaciones de corta distancia. Su alcance de transmisión es de hasta 2 km, cubriendo por completo los requisitos de conexión de media distancia más comunes en los centros de datos. LR4 satisface los requisitos de transmisión a distancias mayores, de hasta 10 km.
- Dificultad técnica: CWDM4 adopta cuatro longitudes de onda CWDM con una gran separación entre las longitudes de onda centrales, de 20 nm, lo que permite que la longitud de onda del láser varíe naturalmente con la temperatura, reduciendo así la dificultad técnica. LR4 adopta LAN WDM con una separación de solo 4.5 nm. Para evitar la dispersión de la fibra monomodo y mantener una frecuencia de alta precisión, es necesario contar con un sistema de refrigeración láser integrado (control de temperatura TEC) para calentar o enfriar el láser en tiempo real, lo cual es técnicamente complejo y consume mucha energía.
- FEC (Corrección de errores hacia adelante): Generalmente se recomienda habilitar la función FEC en el switch para 100G CWDM4 para lograr una transmisión sin errores.
- Coste del láser: CWDM4 utiliza una estructura láser DML más sencilla, eliminando la necesidad de costosos componentes TEC (control de temperatura), lo que reduce los costos de los chips y el empaquetado. Para contrarrestar la atenuación de la señal en transmisiones de 10 km, LR4 debe utilizar un láser EML más complejo, que consta de un núcleo DML y un modulador electroabsorbente externo. El proceso es complejo y costoso, por lo que su costo de hardware y la complejidad de los materiales han aumentado significativamente.
- Mecanismo de corrección de errores: El margen de enlace físico de CWDM4 es relativamente bajo, y el conmutador de red necesita forzar la corrección de errores hacia adelante (FEC) del host para garantizar una transmisión a máxima velocidad de 2 km.
¿Cómo tomar decisiones en aplicaciones reales?
Seleccione el escenario de 100G CWDM4 QSFP :
- Las salas de servidores de los grandes centros de datos de Internet (IDC) están interconectadas internamente y entre edificios.
- La distancia real de tendido del enlace es inferior a 2 km.
- El presupuesto es extremadamente sensible a los costos, esperamos reemplazar lo costoso Módulo QSFP LR4 de 100G de la forma más económica posible.
Seleccione el escenario de 100G LR4 QSFP28 :
- Enlaces troncales de la red del parque empresarial, acceso a la red de área metropolitana (MAN) o interconexión de larga distancia entre centros de datos (DCI).
- La distancia real de tendido del enlace supera los 2 kilómetros, pero es inferior a 10 kilómetros.
- Los sectores de las finanzas y la informática de alto rendimiento tienen requisitos extremadamente altos en cuanto a la latencia y la compatibilidad con la corrección de errores, y no desean escenarios en los que el sistema obligue a la corrección de errores hacia adelante (FEC) a causar latencia adicional.
NOTA IMPORTANTE: Debido a las diferencias absolutas en el espectro de longitud de onda y la tecnología de multiplexación entre el módulo CWDM4 y el módulo LR4, es absolutamente imposible conectarse directamente a la red.
