¿Cuáles son las interfaces eléctricas y ópticas del transceptor de fibra óptica de 100G?

Las interfaces eléctricas y ópticas del transceptor de fibra óptica QSFP28 100G se definen en función de su arquitectura técnica interna y su método de conexión física , y existen diferencias esenciales entre ambas:

  • Interfaz eléctrica: se refiere a la parte donde un módulo está conectado a dispositivos anfitriones como conmutadores y servidores, responsables de la transmisión de señales eléctricas
  • Interfaz óptica: se refiere a la parte donde el módulo está conectado a puentes de fibra óptica externos, responsables de la transmisión de señales ópticas.

Interfaz eléctrica

La interfaz eléctrica del transceptor de fibra óptica de 100G sigue el estándar QSFP28 MSA (Multi Source Protocol), y sus especificaciones principales son las siguientes:

ItieneEspecificación
número de canalesCanales independientes de 4
Tarifa de canal único25.78 Gbps (modulación NRZ)
Ancho de banda total4 × 25.78 Gbps = 103.125 Gbps (velocidad de datos efectiva 100G)
técnica de modulación NRZ (Modulación sin retorno a cero)
Estándares de interfazCAUI-4 (Interfaz de unidad de conexión 100G)
definición de pinInterfaz estándar QSFP28 de 38 pines
intercambio en calienteSoporte, se puede conectar y desconectar sin interrupción del suministro eléctrico.
voltaje de la fuente de alimentación3.3V

En relación con la interfaz CAUI-4

CAUI-4 es la interfaz eléctrica estándar para el transceptor de fibra óptica QSFP28 de 100G , que divide el flujo de datos de 100G en cuatro canales de señal eléctrica NRZ de 25G y procesa las señales internamente a través de un chip Gearbox o DSP.

Diagrama de arquitectura de canales del módulo 100g qsfp28

La interfaz óptica del transceptor de fibra óptica QSFP28 de 100G varía según el tipo de transceptor de fibra, y se divide principalmente en dos categorías: interfaz multinúcleo MPO/MTP e interfaz LC dúplex.

Transceptor de fibra Tipo de interfaz ópticael tipo de fibraDistancia de transmisiónLongitud de ondaarquitectura de canales
SR4MPO-12MMF OM3/OM470-100m850nm4×25G paralelo
SR2MPO-12MMF OM3/OM470-100m850nm2×50 g de PAM4
PSM4MPO-12Fibra monomodo500m1310nm4×25G paralelo
CWDM4LC dúplexFibra monomodo2km1271-1331nm4×25G + WDM
LR4LC dúplexFibra monomodo10kmLAN-WDM4×25G + WDM
ER4LC dúplexFibra monomodo40kmLAN-WDM4×25G + WDM
LR1LC dúplexFibra monomodo10-20km1310nm1×100 g de PAM4
Tabla 1: Tipos de interfaz óptica

1. Interfaz MPO/MTP (multifibra paralela))

La interfaz MPO (Multi fiber Push On) se utiliza para la transmisión paralela de fibras ópticas multinúcleo, que se encuentra comúnmente en módulos de corto alcance como SR4, SR2, PSM4, etc.

ParámetroValor
Tipo de conectorMPO-12 (12 fibras centrales)
Uso de fibra ópticaSR4: 8 núcleos (4 de transmisión + 4 de recepción), 4 núcleos sin usar
Tipo de cara finalUPC (pulido plano)
Typica tipo de transceptorSR4, SR2, PSM4
Asignación de pines de interfaz mpo 12 (sr4)

2. Interfaz LC dúplex (multiplexación por división de longitud de onda de fibra dual))

La interfaz LC dúplex utiliza fibras ópticas de 2 núcleos y logra una transmisión de 100G mediante la tecnología de multiplexación por división de longitud de onda (WDM), que se encuentra comúnmente en módulos de distancia media a larga como LR4, ER4, CWDM4, LR1, etc.

ItieneValor
Tipo de conectorLC dúplex (un transmisor y un receptor)
Número de fibras ópticasnúcleos 2
Tipo de cara finalUPC (pulido plano) o APC(80)
Módulo típicoLR4, ER4, CWDM4, LR1
Estructura de receptáculo lc dúplex

Diferencias de interfaz entre diferentes arquitecturas

Tipos de transceptores de fibraInterfaz eléctrica (lado del host)Interfaz óptica (lado de la fibra óptica)Método de conversión de señal
SR44×25G NRZMPO-12 (óptica 4×25G)Paso directo de 4 a 4
SR24×25G NRZMPO-12 (2×50G PAM4)Caja de cambios 4:2
LR44×25G NRZLC dúplex (4×25G + WDM)WDM de 4 canales
LR14×25G NRZLC dúplex (1×100G PAM4)Caja de cambios 4:1 + PAM4

Conclusión

La interfaz eléctrica del transceptor de fibra óptica QSFP28 de 100G es uniformemente 4×25G NRZ (CAUI-4), que se conecta al host a través de los 38 pines estándar del QSFP28. La interfaz óptica varía según el tipo de módulo: los módulos de corto alcance (SR4/SR2) utilizan la interfaz MPO-12, y los módulos de alcance medio a largo (LR4/LR1) utilizan la interfaz LC dúplex completo, según la distancia de transmisión y la arquitectura técnica.

Itipo de interfazObjeto de conexiónStipo de señalConfiguración del canalMódulo típico
Einterfaz eléctricaConmutador/Servidor4 señales eléctricas NRZ de 25Gparalelo de 4 canalesTodos los módulos QSFP28
Interfaz óptica (MPO)cables de conexión de fibra óptica multinúcleo4 señales ópticas de 25G o 2 de 50GTransmisión paralelaSR4, SR2, PSM4
Interfaz óptica (LC)Cables de conexión LC dúplex1 x 100G PAM4 o 4 x 25G + WDMMultiplexación por División de Longitud de OndaLR4, ER4, CWDM4, LR1

También existen nuevas tecnologías PAM4 de longitud de onda única y longitud de onda única, y transceptores BIDI de 100 GbE que utilizan interfaces LC simplex, como 100G DR1 , FR1, BIDI-10 , BIDI-80 , etc.