QSFP28 ZR4 – 100G 장거리 전송을 위한 최상의 선택

대역폭에 대한 사람들의 요구가 높아짐에 따라 100G 네트워크가 빠르게 발전했습니다. 100G 장거리 전송 요구 사항을 충족하기 위해 4x25G NRZ 시리즈, 100G PAM4 시리즈 및 코히어런트 시리즈와 같은 다양한 솔루션이 생산되었습니다.

4*25G NRZ 기술은 현재 가장 널리 사용되는 100G 광 트랜시버 솔루션으로 4개의 송신기 및 수신기 그룹으로 구성됩니다. 장거리 전송의 요구 사항을 충족하고 광섬유 자원을 절약하기 위해 파장 분할 다중화 기술은 일반적으로 전송을 위해 하나의 광섬유에 25개의 광 신호를 파장 분할 다중화하는 데 사용됩니다. 4x10G NRZ 광모듈은 여러 종류가 있으며 장거리용으로는 LR4(40km)/ER4(80km)/ZRXNUMX(XNUMXkm)가 있다.

수년간의 R&D 및 최적화 끝에 FiberMall은 100G QSFP28 LR4 / ER4 Lite / ER4 / eER4 및 100G QSFP28 ZR4(데이터 센터에서 널리 사용됨) 및 100G CFP LR4, 100G를 포함하여 표준보다 더 길고 다양한 옵션을 제공할 수 있습니다. CFP2 LR4/ER4 및 100G CFP4 LR4(광 전송 네트워크에서 널리 사용됨).

그 중 100G QSFP28 ZR4 광 모듈은 주로 데이터 센터의 스위치, 라우터 및 장거리 전송 연결에 사용됩니다. 4채널 28G NRZ 파장 분할 다중화 기술(LWDM4)을 채택하고 4채널 전이중 송수신기입니다. 주로 100G 이더넷, 데이터 센터, 통신 및 기타 시나리오에서 사용됩니다.

제품 기능 측면에서 100G QSFP28 ZR4 광 모듈은 핫플러그 가능한 QSFP28 폼 팩터를 채택하고 작동 온도는 0°C-70°C이며 최대 속도는 103.125Gbps(4x25G NRZ)입니다. 시스템에서 FEC를 켜면 한 쌍의 단일 모드 광섬유를 통한 전송 거리는 최대 90km에 도달할 수 있습니다.

구조면에서 송신기에서 1296채널 직렬 데이터(NRZ)는 CDR에 의해 복구되고 1300nm, 1305nm, 1309nm 및 4nm의 중심 파장을 가진 XNUMX개의 레이저를 제어하는 ​​XNUMX개의 레이저 드라이버로 전달됩니다. 광 신호는 표준 LC 커넥터를 통해 단일 모드 광섬유로 다중화됩니다. 수신단에서 XNUMX개 채널의 광 신호는 SOA에 의해 증폭된 다음 광 신호는 통합 광 역다중화기에 의해 역다중화됩니다. 각 광 신호는 PIN 감지기에 의해 복구된 다음 그림과 같이 TIA 및 CDR을 통해 CAUI-XNUMX 호환 출력 드라이버로 전달됩니다.

한편, FiberMall은 계속해서 어려움을 극복하고 PAM4 기술에 대한 심층 연구를 수행하며 다양한 단일 파장 100G 광 모듈을 개발합니다. 최근 장거리 100G QSFP28 LR1 및 100G QSFP28 ER1이 출시되어 100G 단일파 분야에서 FiberMall의 기술적 격차를 메웠습니다. 새로 출시된 100개의 단일 파장 제품은 4GBASE-LR4/ER100 Lite를 대체할 수 있으며 데이터 센터에서 XNUMXG 장거리 전송을 위한 새로운 옵션이 될 수 있습니다.

코히어런트 기술은 90km가 넘는 초장거리 전송 분야에서 일시적으로 대체할 수 없는 초장거리 고속 광통신 분야의 핵심 기술이다. FiberMall은 2018년부터 코히어런트 광통신 분야에서 획기적인 발전을 이루었으며, 100G CFP DCO와 100G CFP2 DCO 광학 모듈이 대량 생산되었습니다.

이 100G 장거리 광 모듈은 어떻게 사용됩니까? 위에서 언급한 모든 FiberMall의 100G 장거리 전송 광 모듈은 메트로 DCI에 적용할 수 있으며 서로 통신하고 데이터 및 콘텐츠를 공유하며 둘 이상의 데이터 센터에 중복 백업을 제공할 수 있습니다. 데이터 센터의 고밀도 및 저전력 연결 요구 사항으로 인해 QSFP28 더 작은 패키지와 더 낮은 전력 소비를 가진 광 모듈은 데이터 센터에서 자주 사용되며 전송 거리의 요구에 따라 특정 선택이 이루어집니다.

100G QSFP28	전송 거리	서비스 요금	광 포트 속도	전기 포트 요금	전력 소비
LR4	10/20km	100GE/OTU4	4x25G/28G NRZ	4x25G/28G NRZ
ER4 라이트	30/40km	100GE/OTU4	4x25G/28G NRZ	4x25G/28G NRZ	<3.8W
ER4	40km	100GE/OTU4	4x25G/28G NRZ	4x25G/28G NRZ	<6W
eER4	60km	100GE/OTU4	4x25G/28G NRZ	4x25G/28G NRZ	<6W
ZR4	80km	100GE/OTU4	4x25G/28G NRZ	4x25G/28G NRZ	<6W
LR1	10/20km	100GE	1x100G PAM4	4x25G NRZ	<4W
ER1	30/40km	100GE	1x100G PAM4	4x25G NRZ	<4W

FiberMall의 100G QSFP28 광 모듈 매개변수 표

4x25G는 NRZ 솔루션을 채택하고 기술이 더 성숙하고 단일 장치 비용이 낮으며 25G 광 모듈과 직접 연결할 수 있습니다. 100G 단파 광 모듈은 100G PAM4 변조를 사용하여 4x25G 솔루션에 비해 광 송신기와 수신기의 수를 100개에서 400개로 줄여 광학 복잡성과 비용을 줄입니다. 동시에 단파 4G 전송 기술의 출현은 100G(25x100G) 이더넷 개발의 기반을 마련했습니다. 선택 측면에서 4G/25G 데이터 센터라면 100x400G 솔루션을 선택하십시오. 100G/4G 데이터 센터라면 XNUMXG PAMXNUMX 솔루션을 선택하십시오.

FiberMall의 4x25G 시리즈 100G 광 모듈은 모두 이더넷 및 광 전송 네트워크의 이중 속도 요구 사항을 충족하고 보다 엄격한 통신 애플리케이션 환경의 요구 사항을 충족합니다. 100G가 OTU에 적응되면 OTU4에 매핑되거나 OTU2/3에 역 다중화될 수 있습니다. 100G 인터페이스의 특정 구현 형식에 따라 여러 쌍의 캡슐화 및 매핑 경로가 있습니다.

• 100G 직렬 신호는 ODU4에 매핑됩니다(속도는 112Gbps).
• 100G 직렬 신호는 ODU2e, ODU2 및 ODU3에 역 다중화됩니다.
• 100G 신호는 10*10G 또는 4×25G로 역 다중화됩니다.

100G	전송 거리	서비스 요금	광 포트 속도	전기 포트 요금	전력 소비
CFP LR4	10km	100GE/OTU4	4x25G/28G NRZ	10x10G/11G NRZ	<9W
CFP2 LR4	10km	100GE/OTU4	4x25G/28G NRZ	4x25G/28G NRZ
CFP2 ER4	40km	100GE/OTU4	4x25G/28G NRZ	4x25G/28G NRZ	<9W
CFP4 LR4	10km	100GE/OTU4	4x25G/28G NRZ	4x25G/28G NRZ

FiberMall의 100G CFP/CFP/CFP4 광 트랜시버 매개변수 표

CFP/CFP2/CFP4/QSFP28의 폼팩터가 차례로 줄어들고 있으며, 동일한 전송 거리에서 소비 전력이 점점 낮아지고 있습니다. 고객은 장비의 요구되는 폼팩터와 전송거리에 따라 전력 소모가 가장 적은 제품을 선택할 수 있습니다.

100G 코히어런트 광 모듈은 주로 100G 파장 분할 시스템에서 라인 측 광 전송에 사용됩니다. 다른 라인 측 광 모듈과 비교하여 OSNR 성능, 감도, 분산 내성 및 DGD 내성이 우수합니다. 코히어런트 모듈을 사용하는 DWDM 기술은 대용량 및 장거리 요구 사항을 충족하기 위해 100G 대도시 지역 네트워크에서 널리 사용됩니다.

일관된 시리즈	범주	100G CFP DCO	100G CFP2 DCO
라인 변조		32G 보드 DP-QPSK	32G 보드 DP-QPSK
ZR 80km / 120km	OSNR 허용 오차	17.0dB/ BER 4E-3	17.0dB/ BER 4E-3
	일반적인 전력 소비	23W	18W
	FEC 구성	HD-FEC	HD-FEC
MR 600km	OSNR 허용 오차	15.5dB/ BER 3E-3	15.5dB/ BER 3E-3
	일반적인 전력 소비	24W	19W
	FEC 구성	HD-FEC	HD-FEC
LH 1200km	OSNR 허용 오차	13.0dB/ BER 2E-2	13.0dB/ BER 2E-2
	일반적인 전력 소비	31W	24W
	FEC 구성	SD-FEC	SD-FEC

FiberMall의 100G 코히어런트 광 모듈 매개변수 표

CFP2 패키지는 CFP 패키지의 거의 절반 크기로 전력 소모가 적고 비용이 높습니다. 고객은 장치에 필요한 폼 팩터와 자신의 예산에 따라 선택할 수 있습니다. 동시에 FiberMall에는 본격적인 경제적인 일관된 하위 시스템도 장착되어 있습니다. 이 시스템은 대용량, 작은 크기, 낮은 에너지 소비, 간단한 작동 및 유지 관리와 같은 뛰어난 기능을 자랑합니다. 전 세계 중소 규모의 데이터 센터에 더 많은 선택권을 가져올 수 있다고 믿어집니다.

100G 솔루션 비교:

• 100G 코히런트 솔루션:

전통적으로 스위치 공급업체는 DCI 장비에 CFP/CFP2 코히어런트 트랜시버를 사용했습니다. 코히런트 기술은 일반적으로 QPSK, 8QAM 또는 16QAM과 같은 고급 변조 기술을 사용하여 비트 전송률을 2배, 2배 또는 XNUMX배 높일 수 있는 장거리 메트로 광 전송에 사용됩니다. 그러나 이 변조에는 색 분산을 보정하기 위해 수신기 측에서 일관된 검출 및 DSP의 고급 기술이 필요합니다. 게다가 구성 요소 비용이 높고 광 모듈은 공간과 충분한 전력 예산이 필요하며 CFP 및 CFPXNUMX 플러그형 패키지에서만 사용할 수 있습니다. 물론 IPoDWDM 시나리오에서는 코히어런트 모듈을 스위치나 라우터 보드에 삽입할 수도 있습니다. 그러나 CFP/CFPXNUMX 모듈의 높은 소비 전력과 큰 크기로 인해 전용 라인 카드가 필요합니다.

• 100G PAM4 DWDM

의 최신 개발 100G QSFP28 PAM4 DWDM 다른 옵션을 제공합니다. 그러나 전송 거리가 5km 이상인 경우 PAM4는 광 링크에서 증폭 및 분산 보상 시스템을 사용해야 하므로 종단 간 비용이 높아집니다. DCI 운영자는 현재 네트워크에 없을 수 있는 Mux/Demux, EDFA 및 DCM을 배포해야 합니다. 또한 이 솔루션은 50GHz Mux/Demux와 호환되지 않습니다.

QSFP28 PAM4 DWDM 트랜시버 솔루션

• 100G QSFP28 ZR4

100G QSFP28 ZR4 위의 두 솔루션의 단점을 극복합니다. 비용 최적화되고 100G 이더넷을 지원하며 최대 80km 전송을 달성할 수 있습니다. QSFP28 ZR4는 작은 크기와 낮은 전력 소비로 QSFP28에 패키징되어 레거시 CFP/CFP2 인터페이스를 배포하지 않고 데이터 센터에서 점대점 솔루션을 제공하고 광학 없이 최대 80km까지 점대점 링크에서 작동할 수 있습니다. 증폭 및 분산 보상. 진정한 플러그 앤 플레이 솔루션입니다.

QSFP28 ZR4 솔루션

C결론:

요약하면, 100G 장거리 전송에서 100G QSFP28 ZR4는 코히어런트 솔루션에 비해 상당한 비용 및 전력 소비 이점이 있습니다. 100G PAM4 DWDM 솔루션과 비교할 때 지점 간 광 전송을 달성하기 위해 중복되고 복잡한 장비를 배치할 필요가 없습니다. 따라서 100G QSFP28 ZR4는 장거리 전송에서 가장 선호됩니다.