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La Solution QSFP28 PAM4 pour l'Extension des Signaux 100G/400G : Tout ce qu'il Faut Savoir

Mis à jour depuis le 31 août, 2023 by
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Avec la popularisation des services en ligne, des applications et du 5G, la demande pour des débits de données et une bande passante supérieurs ont favorisé la mise à jour et le développement du module optique QSFP28 PAM4. De nos jours, les réseaux centraux sont en mesure d'assurer des débits de données de 100G mais commencent à exiger des débits de 400G, ce qui conduit les centres de données à rechercher des solutions d'émetteurs-récepteurs offrant une plus grande densité de ports et un coût par bit inférieur. En raison de sa grande capacité de données et de sa faible consommation d'énergie, PAM4 QSFP28 DWDM a été développé en 2016 pour prendre en charge les transmissions sur 80 km pour les réseaux métropolitains 100G/400G. Cet article examine les caractéristiques du 100G PAM4 QSFP28 et ses performances en tant que solution pour les applications 100G/400G.

Qu'est ce que la Technologie de Signalisation PAM4 ?

La technologie de signalisation PAM4, également appelée modulation d'amplitude d'impulsion à 4 niveaux, est l'une des principales technologies de transmission optique qui suit le non-return-to-zero (NRZ). PAM4 permet de doubler essentiellement la largeur de bande passante du signal d'une connexion, chaque niveau de signal représentant 2 bits d'information logique. Cette technologie est également capable de réduire au maximum la dégrégation du signal optique au cours de doubler le débit de données, ce qui en fait une solution efficace et rentable pour le 100G et le 400G. La figure suivante montre plus spécifiquement comment PAM4 double le débit de données avec 4 niveaux du signal en le comparant au NRZ.

NRZ and PAM4 Signals Comparison

Figure 1 : Comparaison des Ondes entre Signaux NRZ et PAM4

La forme dans lequel les émetteurs-récepteurs DWDM 100G exploitent le PAM4 est le QSFP28. Examinons maintenant comment le PAM4 DWDM QSFP28 prend en charge les applications 100G/400G.

Quelles sont les Performances de la Solution PAM4 QSFP28 pour le 100G/400G ?

En tant qu'alternative très performante pour l'extension des signaux 100G/400G, le module QSFP28 PAM4 est devenu un produit populaire pour les opérateurs du réseau. Voici les avantages du module QSFP28 PAM4 DWDM dans les applications 100G/400G.

Large Capacité de Données

Le module QSFP28 PAM4 DWDM peut fournir jusqu'à 4.8Tb/s de débit sur fibre monomode (SMF) et réduire au maximum la dégradation du signal. Il peut être utilisé pour les extensions 100G/400G entre les centres de données avec des liaisons point à point et une distance de transmission maximale de 80 km.

Consommation Électrique Faible

Le module QSFP28 PAM4 DWDM est conçu pour fournir une faible consommation d'énergie pour les interconnexions de centres de données à grande vitesse et à portée étendue (DCI) et la connectivité à haute densité.

DWDM Intégré

Emfichable avec DWDM intégré, le module PAM4 DWDM peut être inséré directement dans les routeurs ou switchs des centres de données appropriés sans nécessiter de plate-forme de conversion DWDM séparée. Cela permet de réduire considérablement la consommation et simplifier le déploiement et la maintenance. En outre, grâce aux modules de compensation de dispersion (DCM) et au système d'amplification appropriés, il est possible d'ajouter le module QSFP28 PAM4 dans un réseau DWDM existant pour réaliser une transmission hybird.

Grâce à tous les avantages qu'ils procurent, les modules DWDM QSFP28 PAM4 sont souvent adoptés pour les applications 100G et 400G, telles que les interconnexions de centres de données point à point (DCI), les réseaux d'accès métropolitains Ethernet 100G sur DWDM, les liaisons de campus et d'entreprise, l'architecture d'accès mobile 5G, etc.

PAM4 Applications in Data Centers and 5G Architecture

Figure 2 : Les Applications PAM4 dans les Centres de Données et Architecture 5G

Pour les modules optiques 100G, QSFP28 PAM4 permet de réduire le nombre de lasers et d'éliminer le besoin de multiplexage optique. Pour le 400G, les dépenses les plus importantes concerneraient les composants optiques et les paquets de radiofréquences associés. Le fait que PAM4 peut transmettre deux bits d'informations logiques et doubler la bande passante permet de manière efficace de réduire la consommation de transmission, en répondant aux besoins d'améliorer la bande passante.

Solution FS QSFP28 PAM4 DWDM 100G

En fonction de la demande de bande passante des utilisateurs du monde entier, FS propose une solution 100G DWDM QSFP28 PAM4 intégrée à un émetteur-récepteur DWDM QSFP28 PAM4 et à des câbles à fibres optiques pour assurer une transmission de signaux à haute vitesse et la mise en place de réseaux 100G.

Figure 3 : La Solution de FS QSFP28 PAM4 - DWDM2-Q28100G-80

400G Transceiver

Figure 3: FS QSFP28 PAM4 Solution - DWDM2-Q28100G-80

Cet émetteur-récepteur 100G DWDM QSFP28 PAM4 emploie la modulation PAM4 pour obtenir le 100G. Il prend en charge de multiples liaisons 100G jusqu'à 80km sur fibre monomode (SMF) via un connecteur CS. Équipé de la puce Broadcom, le QSFP28 PAM4 DWDM 100G permet une transmission du signal stable avec une consommation d'énergie inférieure à 5 W, ce qui réduit significativement la consommation. Il est possible d'ajouter le module QSFP28 PAM4 DWDM dans un réseau DWDM 1G/10G existant pour permettre la transmission du débit de données hybrides.

Grâce à sa faible consommation d'énergie, ses vitesses élevées et les longues distances de transmission, le QSFP28 PAM4 constitue la solution la plus rentable et la plus efficace pour les centres de données, les réseaux de campus et d'entreprises qui souhaitent faire évoluer leurs réseaux vers le 100G/400G.

Solution de Modules Basée sur PAM4 400G

Grâce à son débit élevé et à la faible dégrégation du signal optique, le PAM4 400G offre une solution performante pour les centres de données. Les modules optiques 400G de FS offrent une large gamme de distances de transmission, de type de média, de protocoles compatibles et d'options de consommation d'énergie, etc.

Standard Tpye des Modules Distance de Transmission Type de Média Voies Consommation d'Énergie
IEEE P802.3cm 400GBASE-SR8 100m MMF 8× 50G PAM4 <10W
IEEE 802.3bs 400GBASE-DR4 500m SMF 4× 100G PAM4 <10W
400GBASE-LR8 10km SMF 8× 50G PAM4 <14W
IEEE P802.3cn 400GBASE-ER8 40km SMF 8× 50G PAM4 <14W
100G Lambda MSA 400GBASE-XDR4 2km SMF 8× 50G PAM4 <12W
400GBASE-FR4 2km SMF 4× 100G PAM4 <12W
400GBASE-LR4 10km SMF 4× 100G PAM4 <12W

 

 

Conclusion

Grâce à la prévalence des services cloud et aux applications 5G, le module optique QSFP28 PAM4 a été conçu comme une solution pour la transmission à grande vitesse 100G/400G. Il se caractérise par une faible consommation d'énergie, des débits de données doublement élevés et des distances de transmission prolongées, ce qui en fait une solution 100G/400G parfaite pour les centres de données et l'architecture 5G.

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