Solution PAM4/QSFP28 ZR4 Cohérent pour DCI 100G 80KM : Quelles sont les différences ?

Avec le développement rapide de l'intelligence artificielle, de la réalité virtuelle et de l'internet des objets, le trafic de données connaît une véritable explosion, ce qui entraîne l'adoption à grande échelle des centres de données. Pour améliorer le partage des ressources des centres de données, la continuité des activités et la reprise après sinistre, l'interconnexion des centres de données (DCI) est nécessaire et essentielle. Il existe trois solutions pour les DCI 100G 80km qui utilisent respectivement la technologie DWDM cohérente 100G, la transmission DWDM 100G PAM4 et l'optique 100G QSFP28 ZR4. Cet article présente ces trois solutions et les compare afin de déterminer le choix optimal pour les DCI 100G longue distance.

Solution de DCI 100G 80km

DWDM Cohérent 100G

La technologie DWDM cohérente 100G permet de transmettre une capacité de 100G sur une seule longueur d'onde sur de longues distances. La distance de transmission des dispositifs optiques cohérents devrait atteindre en théorie 1000 km. Par l'aide des technologies de modulation avancées telles que QPSK, 8QAM ou 16QAM, l’optique cohérente est capable de transmettre plusieurs symboles par bit, ce qui condense les signaux pour obtenir une grande vitesse. Cependant, ce type de modulation entraîne des exigences techniques élevées. La détection cohérente et la technologie DSP jouent un rôle important pour compenser les différentes perturbations de la transmission sur le plan électrique et simplifier la liaison de transmission.

L'illustration ci-dessous présente le schéma de connectivité d'une solution DWDM cohérente 100G, dans laquelle la plateforme M6500 s'intègre de manière transparente avec le muxpondeur/transpondeur afin d'offrir flexibilité et évolutivité pour les interconnexions de centres de données. La plateforme FS M6500 OTN fournit une infrastructure gérée, flexible et évolutive pour mettre en place un réseau de transmission optique à 100G de haute capacité sur une seule longueur d'onde.

PAM4 DWDM 100G

PAM4 est la technologie essentielle de cette solution permettant de transmettre deux bits dans un intervalle de symboles, divisant ainsi la largeur de bande du signal par deux. En outre, PAM4 peut minimiser la dégradation du signal et doubler le débit de données. De plus, les modules optiques PAM4 peuvent être utilisés directement dans les commutateurs des réseaux DWDM embarqués, ce qui constitue une solution simple et rentable pour les clients souhaitant construire des réseaux de données DWDM intégrés.

La figure suivante montre comment fonctionne la solution 100G PAM4 DWDM sur un système DCI 80km. Le système de ligne ouverte FS PAM4 DWDM 100G est hautement intégré avec un DWDM mux/demux 40CH, des amplificateurs optiques, des modules de compensation de dispersion et un canal de supervision optique, ce qui permet de réaliser des économies d'espace significatives et d'améliorer l'efficacité de l'exploitation et de la maintenance.

QSFP28 ZR4 100G

Le module QSFP28 ZR4 100G prend en charge l'Ethernet 100G pour une portée de transmission prolongée jusqu'à 80 km. Il fournit des solutions de connectivité réseau point à point entre les centres de données sans qu'il soit nécessaire de déployer des systèmes compliqués et coûteux en ligne ouverte ou des interfaces CFP/CFP2 héritées. Le QSFP28 ZR4 100G supporte les débits en bauds standard KR4 FEC (Forward Error Correction), ce qui permet à la réception de détecter et de corriger les erreurs de bits et d'améliorer la qualité globale de la liaison. Par conséquent, l'émetteur-récepteur QSFP28 ZR4 100G peut fonctionner sur une liaison point à point jusqu'à 80 km sans amplification optique ni compensation de la dispersion.

Comparaison entre les Solutions DCI 100G

• Cohérent 100G : Avantages et Inconvénients

Alors que l'optique cohérente est limitée en termes de coût et de consommation d'énergie, elle convient aux transmissions de longue distance (80 km à 1000 km). Les émetteurs-récepteurs cohérents coûteux ne sont disponibles que sur les boîtiers CFP et CFP2 qui consomment beaucoup d'énergie. Cependant, la solution DCI cohérente 100G ci-dessus est extensible pour les besoins DWDM à haute capacité. Grâce à la plateforme M6500 hautement intégrée, il est possible d'ajouter des répéteurs/multiplicateurs 200G au réseau existant selon les besoins pour obtenir une grande flexibilité dans l'ensemble du réseau de transmission optique.

• PAM4 DWDM 100G : Avantages et Inconvénients

La solution DWDM 100G PAM4 est une plateforme hautement intégrée, plus économique et plus pratique que la solution DWDM 100G cohérente, en particulier dans les réseaux DCI sur 80 km. Le système de ligne ouverte 100G PAM4 DWDM intègre un multiplexeur DWDM, un EDFA et un compensateur de dispersion, apportant une simplicité de gestion et d'utilisation plug-and-play. Cependant, cette solution n'est adaptée qu'aux interconnexions de centres de données dans un rayon de 80 km.

• QSFP28 ZR4 100G : Avantages et Inconvénients

Par rapport aux deux solutions DCI 100G 80km mentionnées ci-dessus, QSFP28 ZR4 est une solution à coût optimisé et à faible consommation d'énergie sans déploiement d'équipements redondants et complexes. Cependant, le QSFP28 ZR4 100G n'est disponible que pour les solutions DCI 0-80km. Si la perte de l'ensemble de la liaison optique est trop élevée, la transmission sur 80 km n'est pas possible. Et sans l'utilisation de la technologie DWDM, davantage de câbles à fibres optiques sont nécessaires.