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4 factores que influyen en la conexión de módulos transceptores de alta velocidad

Actualizado el 21 de junio de 2023 por
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Las ráfagas de tráfico de red están impulsando actualizaciones masivas en los centros de datos. Para que la conexión tenga éxito, los componentes deben ser compatibles entre sí. Los transceptores de alta velocidad son fundamentales para convertir rápidamente las señales eléctricas en ópticas y viceversa. Sin embargo, los usuarios pueden encontrarse con dificultades a la hora de conectar distintos tipos de transceptores. En este artículo, FS explorará los 4 factores principales que influyen en la conexión de módulos transceptores de alta velocidad.

Factor 1: Longitud de onda

La longitud de onda se refiere a la frecuencia específica de la luz que se utiliza para transmitir y recibir datos. Se mide en nanómetros (nm). Las longitudes de onda más utilizadas son 850 nm, 1310 nm y 1550 nm, así como las longitudes de onda CWDM de 1270~1610 nm y DWDM de 1525~1565 nm o 1570~1610 nm.

En los enlaces de fibra, los datos se transmiten de un extremo a otro. Los módulos ópticos de ambos extremos deben admitir la misma longitud de onda para garantizar la conversión y la transmisión. Un módulo con una longitud de onda de 1310 nm no podría establecer comunicación e interconexión con otro de 850 nm. El desajuste de longitudes de onda podría provocar la pérdida de datos durante la transmisión.

¿Cómo comprobar y confirmar la longitud de onda de sus módulos? Hay muchos métodos. Tome como ejemplo el módulo QSFP-DD 400G DR4 de FS. Puede consultar la información en FS.com antes de comprarlo y comprobar la etiqueta del módulo en uso. Además, si su módulo óptico es compatible con el gestor de descargas de diagnósticos (DDM), puede comprobarlos directamente a través de comandos y del protocolo simple de gestión de red (SNMP).

PHOTO 1

Factor 2: Distancia de transmisión

La distancia de transmisión se refiere a la distancia máxima a la que el módulo puede transmitir señales ópticas sin un amplificador o repetidor. El módulo óptico de corto alcance suele estar diseñado para transmitir datos a una distancia de hasta 300 metros, como dentro de un centro de datos o una red de área local (LAN). Un módulo de largo alcance podría transmitir datos a decenas de kilómetros, como a través de una red de área metropolitana (MAN) o una red de área extensa (WAN). FS ofrece múltiples opciones de módulos transceptores de alta velocidad de diferentes distancias de transmisión. Puede elegir los productos correspondientes a la distancia de transmisión y los escenarios de aplicación según las necesidades reales.

 
Modelos & Distancia de transmisión
Transceptores 100G
SR4(100m), PIR4(500m), IR4(2km), LR4(10km), ER4(40km), ZR4(80km)
Transceptores 400G
SR(100m), DR(500m), FR(2km), LR(10km), ER(40km), ZR(80km), ER(40km), ZR(80km)

Aunque es posible establecer una conexión entre dos módulos con distancias de transmisión diferentes, siempre que el alcance de TX&RX no supere el otro extremo y la longitud de onda sea la misma. Un módulo DR 100G y un XDR4 400G teóricamente pueden establecer una conexión, pero normalmente no se conectan de esta forma, ya que uno es un módulo de 500 m y el otro de 2 km.

Los módulos ópticos con distancias de transmisión diferentes no pueden establecer una conexión directamente. Un uso inadecuado debido a distancias de transmisión dispares acortaría la vida útil del módulo. En general, el rango de potencia óptica de salida y entrada aumenta con la distancia de transmisión. Una potencia de salida TX excesiva puede atravesar el detector del otro módulo. Podría provocar el fallo del componente. La luz emitida por el módulo de largo alcance puede quemar el módulo de corto alcance, lo que requiere un atenuador óptico en el medio. Por lo tanto, el módulo de corto alcance podría quemarse al conectarse a un módulo de largo alcance. En este caso, se sugiere adoptar un atenuador óptico en el medio para evitar dicho fallo.

Factor 3: Modulación

La modulación es el proceso de codificación de datos digitales en una señal óptica que puede transmitirse a través de cables de fibra óptica mediante un módulo óptico. En la actualidad, existen tres formas de modulación: NRZ, PAM4 y QAM.

 
Transceptores 100G
Transceptores 400G
NRZ
SR4PIR4IR4LR4
/
100G PAM4
DRFRLR
SR4DR4XDR4FR4PLR4LR4
50G PAM4
/
SR8LR8ER8
16QAM
/

En el escenario de aplicación de 400G a 4x100G breakout, DR4 400G puede establecer una conexión breakout con DR 100G, XDR4 400G puede establecer una conexión breakout con 100G FR y 400G PLR4 puede establecer una conexión breakout con 100G LR. Estos módulos tienen la misma longitud de onda, distancia de transmisión y modo de modulación. Por ejemplo, la longitud de onda central del módulo DR 100G es de 1310 nm. El módulo DR4 400G tiene cuatro conjuntos de ondas y cada uno es de 1310nm. DR y DR4 son adecuados para escenarios de 500m. La distancia de transmisión es la misma, por lo que se puede establecer una conexión 4x100G mediante un cable de conexión de fibra MTP a 4xLC. Los módulos ópticos con modos de modulación de señal incoherentes no pueden realizar la transmisión de conversión de señal.

Factor 4: Factor de forma

El factor de forma de un transceptor está diseñado para proteger los componentes electrónicos de posibles daños y proporcionar un factor de forma estandarizado que sea fácil de configurar y sustituir en una amplia gama de equipos. Los transceptores 100G de FS se empaquetan principalmente en QSFP28, y los transceptores 400G en QSFP112, OSFP y QSFP-DD.

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Antes de insertar el módulo óptico en el switch, debe confirmar que el equipo admite el factor de forma correspondiente del módulo óptico.

 
Factor de forma
Compatibilidad con versiones anteriores
Transceptores 100G
QSFP28
Módulos QSFP+
Transceptores 400G
QSFP112
Módulos QSFP56/QSFP28
OSFP
/
QSFP-DD
Módulos ópticos QSFP56/QSFP28/QSFP+

Aplicaciones típicas

PHOTO 3

La implementación de cuatro longitudes de onda de la multiplexación por división de longitud de onda corta (SWDM) se denomina SWDM4. Estas cuatro longitudes de onda se multiplexan/demultiplexan dentro del transceptor QSFP en un par de fibras multimodo (una fibra en cada dirección, es decir, una interfaz dúplex estándar). Cada una de las cuatro longitudes de onda funciona a 25G, lo que permite la transmisión de Ethernet 100G (4x25G) a través de la fibra multimodo dúplex existente, utilizando conectores LC estándar.

El módulo SWDM4 BiDi 100G de FS está modulado en NRZ. El módulo Cisco BiDi PAM4 100G está modulado PAM4 50G. En la figura anterior, ambos módulos pueden conectarse con el módulo respectivo. Cabe destacar la situación de la 3ª línea y es posible que se pregunte por qué. Como se muestra en la siguiente tabla, las longitudes de onda y las formas de modulación son diferentes. Por eso los dos módulos no pueden establecer una conexión.

 
Longitud de onda
Modulación
Módulo BiDi SWDM4 100G
4x25Gb/s 850nm ✗
NRZ ✗
Módulo BiDi PAM4 100G
2x50Gb/s 850nm ✗
50G PAM4 ✗

Resumen

Como ya se ha indicado, las conexiones de módulos transceptores de alta velocidad suelen estar influidas por cuatro factores principales: la longitud de onda, la distancia de transmisión, la modulación y el factor de forma. En situaciones complejas, los dos últimos factores pueden ser variables. Por ejemplo, un chip reductor incorporado (podría convertir el QSFP-DD NRZ en PAM4) permite conectar dos módulos con modulaciones diferentes. Pero en la mayoría de los casos, la longitud de onda y la distancia de transmisión son decisivas.

Gracias a esta orientación, podrá tomar decisiones con conocimiento y elegir los módulos adecuados. FS.com ofrece transceptores para centros de datos de 100G y 400G completos a precios competitivos. Además, el equipo de expertos de FS proporciona soporte técnico y servicios profesionales. No dude en consultar y obtener una solución personalizada. ¡Prepárese para una conexión exitosa con los módulos transceptores de alta velocidad FS como un profesional!

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