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PAM4 vs. óptica coherente: ¿qué es mejor para DWDM 100G?

Actualizado el 29 de marzo de 2022 por
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Con la creciente demanda de aplicaciones de red de alta velocidad como 5G, computación en la nube y redes de almacenamiento, las redes de transmisión óptica también están evolucionando rápidamente. Y las soluciones DWDM 100G han mejorado y madurado gradualmente. Los módulos PAM4 100G y los módulos coherentes CFP2 son los más populares para las transmisiones de red DWDM 100G. La modulación directa y la tecnología coherente pueden ampliar fácilmente la distancia de transmisión hasta 80km o incluso 1.000km para redes metro y DWDM. Entonces, ¿cuál es la diferencia entre estas dos tecnologías? ¿Cuál es la más adecuada para la transmisión DWDM 100G? Creo que encontrará la respuesta después de leer este artículo.

 

PAM4 QSFP28 100G vs. óptica coherente

Los transceptores CFP/CFP2 coherentes son diferentes de los módulos PAM4 QSFP28 en algunos aspectos. Sin embargo, tienen algunas similitudes cuando se trata de aplicaciones de red 100G.

¿Qué es el módulo PAM4?

QSFP28 PAM4 es una tecnología que codifica dos bits de datos con cuatro niveles de señal distintos. Anteriormente, para las transmisiones de larga distancia de 40G y 100G se utilizaba el formato de modulación binaria NRZ tradicional. Con cuatro patrones para codificar dos bits de datos, los módulos PAM4 duplican el ancho de banda de la conexión y cada nivel de señal representa 2 bits de información lógica. Desempeña un papel clave en la modulación multiorden y convierte a PAM4 en el habilitador más eficaz y rentable de las soluciones DWDM 100G.

Normalmente, los tipos comunes de tecnología PAM4 son 50G (1*50G PAM4), 200G (4*50G PAM4) y 400G (8*50G/4*100G PAM4). Los transceptores PAM4 QSFP28 100G adoptan la tecnología de modulación PAM4 para lograr una transmisión de señal de alta velocidad y la construcción de 100G en grandes centros de datos, campus y redes empresariales.

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Figura 1: Tecnología de señalización PAM4 100G

¿Qué es la tecnología coherente y la óptica?

La tecnología coherente utiliza la amplitud, la fase y la polarización de la luz para concentrar más datos en la onda que se transmite. Así, se pueden conseguir velocidades de bits mucho mayores en una sola longitud de onda mediante la adopción de DSP (procesador digital de señales). CFP DCO (Óptica coherente digital), CFP2 coherente ACO (Óptica coherente analógica), CFP2 coherente DCO son los tipos habituales de transceptores que utilizan tecnología coherente para lograr una transmisión DWDM de 100G.

  • CFP DCO: Cuenta con un chip de procesamiento digital de señales (DSP) integrado, lo que significa que puede mejorar la amplificación y la sensibilidad de recepción sin necesidad de un DSP y un módulo de compensación de dispersión (DCM) independientes. Además, el CFP DCO también está equipado con compensación electrónica de dispersión (EDC), que puede realizar transmisiones de datos a más de 100 km.

  • CFP2 ACO: La anchura de CFP2 ACO es la mitad de la de CFP. Necesita un DSP dedicado en la placa base porque los transceptores DWDM CFP2 actuales son analógicos. Por lo tanto, añade consumo de energía y coste adicionales a la placa base hasta cierto punto.

  • CFP2 DCO 100G: A diferencia del CFP2 ACO, el CFP2 DCO tiene un ASIC DSP integrado, pero también es más caro. Además, puede cumplir los requisitos de los proveedores que utilizan CFP2 sin DSP y también admite una mejor utilización de la longitud de onda.

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Figura 2: Principio de funcionamiento de la óptica coherente en una solución DWDM

Ventajas e inconvenientes de las ópticas PAM4 y coherente

La siguiente tabla describe en detalle las ventajas y desventajas de los módulos QSFP28 PAM4 y coherentes en aplicaciones de red DWDM 100G.

  Ventajas Desventajas
PAM4 QSFP28 100G Sencillez y rentabilidad: Puede utilizarse directamente en el switch de una red DWDM integrada. Para la transmisión a más de 5 km se necesitan amplificadores adicionales, multiplexores DWDM y compensadores de dispersión.
Mayor ancho de banda y menor consumo: Con cuatro patrones para codificar dos bits de datos, los módulos PAM4 duplican el ancho de banda de la conexión con menor consumo. Interrupción del ruido: Se producirá una mayor relación señal/ruido (SNR).
Óptica coherente Chip DSP integrado y compensación electrónica de la dispersión (EDC) para mejorar la amplificación y la sensibilidad de recepción. Mayor consumo de energía y más caro para el proyecto.
Ideal para transmisiones de larga distancia con un alcance de 1.000 km. Altos requisitos: Se requieren dos DSP del mismo proveedor en ambos extremos del enlace. En algunos casos, las tarjetas de línea deben ser idénticas.
 

Conclusión

En resumen, tanto los módulos PAM4 como la óptica coherente funcionan eficazmente en la transmisión de redes DWDM 100G. Los transceptores ópticos PAM4 100G son más rentables y adecuados para transmisiones inferiores a 80 km, mientras que las ópticas coherentes 100G son mejores opciones para transmisiones superiores a 100 km, pero también tienen limitaciones de equipamiento. Los centros de datos y las empresas pueden elegir cualquier combinación de módulos ópticos en función de sus necesidades específicas.

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