Single Lambda 100G ofrece soluciones rentables de 100GE y 400GE

Ya existen en el mercado transceptores ópticos que funcionan a 100 Gb/s como 100GBASE-LR4, 100G-CWDM4, 100G-PSM4 y 100GBASE-SR4, pero para reducir el coste total y obtener una mayor eficiencia de transmisión, se ha propuesto una especificación de transceptor Single Lambda 100G. Este artículo ofrece una introducción en profundidad al Single Lambda 100G desde su definición, comparación con el 100G QSFP28 común, rendimiento y perspectivas de desarrollo.

¿Qué es Single Lambda 100G?

Single Lambda 100G es una especificación óptica que utiliza señalización PAM4 (modulación de amplitud de impulsos de cuatro niveles) para transmitir flujos de datos 100G a través de un único láser/longitud de onda. Fue estandarizada por primera vez por el 100G Lambda MSA (Multi-Source Agreement), un consorcio industrial cuyo objetivo común es proporcionar un nuevo conjunto de especificaciones de interfaz óptica para aplicaciones 100G y 400G. Las especificaciones, definidas por el 100G Lambda MSA, se desarrollan en torno a una velocidad de transmisión de datos por canal óptico de 100Gb/s, con el objetivo de desbloquear una solución rentable para redes de conmutación, enrutamiento y transporte multiterabit de alta densidad. Los transceptores que utilizan esta especificación emplean señalización 100G PAM4 a 100G por longitud de onda, lo que reduce la complejidad óptica y el coste al disminuir el número de transmisores y receptores ópticos de cuatro a uno.

Single Lambda 100G frente al común QSFP28 100G: diferencias y ventajas

Estructura más sencilla

La óptica Single-λ 100G incluyen las 100GBASE-DR, 100GBASE-FR (100G-FR) y 100GBASE-LR (100G-LR). Estos transceptores toman una señal eléctrica 4x 25G del host y la convierten en modulación PAM4 mediante un DSP, lo que significa que todo el flujo de datos 100G se transmite por un único láser. En comparación con los módulos QSFP28 de 100G habituales, los transceptores Single Lambda 100G eliminan la necesidad de WDM o fibra paralela y reducen de cuatro a uno el número de componentes ópticos necesarios, como transmisores y receptores.

Mayor distancia de transmisión

El QSFP28 DR 100G se especificó para enlaces de 500 metros. El Lambda MSA 100G amplió el alcance de 100GBASE-FR a 2 km, lo que permite su uso para enlaces más largos e infraestructuras que incluyan un mayor número de paneles de parcheo o simplemente entornos con mayores pérdidas. El MSA ha ampliado la cobertura a 10 km con 100GBASE-LR, abordando las mismas aplicaciones que los módulos QSFP28 LR4 100G.

Menor coste

Single Lambda 100G no sólo reduce la complejidad de los componentes ópticos, sino que también proporciona enlaces 100G más baratos. Según el IEEE, la capacidad de soportar 100G por λ (longitud de onda) puede reducir el coste de las señales ópticas 100GE en al menos un 40% con una sola lambda óptica. Esto significa que la transición de 4 longitudes de onda/lambda a 1 longitud de onda/lambda reduce el coste relativo en más de un 40%.

¿Cómo facilitará la Single Lambda 100G el 400G?

A medida que el tráfico siga creciendo, la necesidad de módulos ópticos enchufables más sencillos y rentables se convertirá en la clave del desarrollo del mercado de transceptores, especialmente en aplicaciones de alta velocidad y densidad como 200G y 400G. Single Lambda 100G facilita la transición de las aplicaciones de 100G a 400G y reduce la complejidad interna de los módulos 400G, lo que favorece el desarrollo de Ethernet 100G a velocidades de datos superiores, como 400G. Al mismo tiempo, se reduce el número de fibras, lo que contribuye al ahorro de costes.

Single Lambda 100G: Una vía para pasar de QSFP28 100G a QSFP-DD 400G

Dado que la modulación PAM4 ha hecho posible el 100G de una sola vía, la actualización de 100G a 4x 100G se convierte en una realidad. Por ejemplo, el IEEE aprovechó 100GBASE-DR para el estándar óptico 400GBASE-DR4. La 400GBASE-DR4 podría dividirse en cuatro módulos 100GBASE-DR paralelos y proporcionar conectividad 400G a más de 500 m. Con los transceptores Single Lambda 100G, los puertos de 400G pueden implementarse fácilmente a través de conexiones breakout 100G.

Single Lambda 100G hace más económicos los módulos 400G

El grupo Lambda MSA 100G también ayuda a actualizar los estándares IEEE 400G existentes. En las normas 400G existentes, los transceptores 400G se basan en 8 carriles de señales ópticas 50G PAM4 en la red de longitud de onda LAN-WDM, que presenta los mismos problemas que 100GBASE-LR4 explicados anteriormente. El número de canales de longitud de onda necesarios y la complejidad del multiplexor y demultiplexor parecen costosos. Al darse cuenta de estas deficiencias, el Lambda MSA 100G decidió utilizar 100G por longitud de onda en lugar de 50G y utilizar cuatro canales en la rejilla de longitud de onda CWDM con una ventana de tolerancia más amplia, lo que proporciona una ruta de menor coste para 400G.

Conclusión

Single Lambda 100G, desarrollado por Lambda MSA 100G, permite una solución rentable para el despliegue de Ethernet 100G y facilita la actualización de 100G a 400G. Además, la óptica Single Lambda 100G ofrece ventajas significativas en términos de distancia de transmisión y coste en comparación con los módulos QSFP28 100G habituales. Por tanto, Single Lambda 100G puede ser una nueva opción preferente para las redes 100G y 400G.