Module optique QSFP-40G-LR4 : QSFP CWDM vs PSM

Mis à jour depuis le 06 avr, 2020 by

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Le module QSFP+, la version actualisée du QSFP (Quad Small Form-Factor Pluggable), fournit quatre canaux de transmission et de réception de 10 gigabits dans un seul module optique enfichable pour une bande passante agrégée de 40 Gbps. Il est aujourd'hui largement adopté pour fournir une connectivité Ethernet 40 Gigabit à haute densité et à faible puissance. Sur la base de du module optique QSFP+, des types de modules 40G ont été créés, tels que le QSFP+ 40G LR4 CWDM et le 40G LR4 PSM. Dans cet article, nous allons faire une comparaison entre le QSFP 40G LR4 CWDM et le 40G LR4 PSM.

Éléments de base de CWDM et PSM

Avant de faire la comparaison, il est nécessaire de passer en revue quelques éléments de base de CWDM et de PSM :

CWDM (Coarse Wavelength Division Multiplexing) : En tant que type de WDM (Wavelength-Division Multiplexing), CWDM est utilisé pour combiner plusieurs signaux sur des faisceaux laser à différentes longueurs d'onde pour la transmission avec des câbles à fibre optique. Il est généralement déployé en topologie point à point dans les réseaux d'entreprise et les réseaux d'accès aux télécommunications.

PSM (Parallel Single Mode Fiber) : Il s'agit d'une technologie qui permet de transmettre ou de recevoir des signaux sur quatre fibres parallèles dans chaque direction plutôt que sur plusieurs canaux sur une seule fibre.

Module optique QSFP-40G-LR4 CWDM

Le module optique QSFP-40G-LR4 CWDM se réfère généralement au module QSFP+ 40G LR4. Avec une interface LC duplex, le QSFP+ CWDM LR4 est conforme à la norme 40GBASE-LR4 de l'IEEE P802.3ba. Il contient quatre canaux de transmission et de réception non biaisés, chaque canal véhiculant une transmission optique 10G. La distance maximale de transmission de ce type de module QSFP+ est de 10 km. Pour minimiser la dispersion optique dans le système à longue distance, la fibre monomode (SMF) doit être utilisée.

Ce module optique QSFP-40G-LR4 CWDM fonctionne en convertissant 4 canaux d'entrée de données électriques 10G en 4 signaux optiques CWDM par un réseau laser à rétroaction distribuée (DFB) à 4 longueurs d'onde, puis les multiplexe en un seul canal pour une transmission optique 40G, se propageant à partir du module émetteur du SMF. Inversement, le module récepteur accepte la sortie du signal optique CWDM QSFP 40G et le démultiplie en quatre canaux séparés 10G de longueurs d'onde différentes.

Figure 1 : schéma de module optique QSFP-40G-LR4 CWDM

Les longueurs d'onde centrales des 4 canaux CWDM sont 1271, 1291, 1311 et 1331 nm. Elles sont conformes à la grille de longueurs d'onde CWDM définie par l'ITU-T G694.2. Chaque canal de longueur d'onde est collecté par une photodiode discrète et émis sous forme de données électriques après avoir été amplifié par un amplificateur de trans-impédance (TIA).

Module optique QSFP-40G-LR4 PSM

Le QSFP-40G-LR4 PSM est également appelé QSFP-40G-PLR4 par certains fournisseurs comme Arista et FS. Equipé d'une interface MTP/MPO à ruban de fibre, le module optique QSFP+ LR4 PSM offre 4 voies d'émission et de réception indépendantes, chacune est capable de fonctionner en 10G jusqu'à 10 km sur fibre monomode.

Le module optique QSFP-40G-LR4 PSM fonctionne de telle sorte que le module émetteur accepte des signaux d'entrée électriques compatibles avec les niveaux de la logique en mode commun (CML). Ensuite, le module récepteur convertit les signaux d'entrée parallèles en signaux de sortie via un réseau de photodétecteurs. Les signaux de sortie du module de réception sont également compatibles en tension avec les niveaux CML. Généralement, il y a des broches de guidage à l'intérieur du réceptacle de l'interface MTP/MPO pour un alignement correct de canal à canal. Dans ce cas, lorsque les utilisateurs branchent un câble optique avec le connecteur MTP/MPO dans la prise d'un module QSFP+, le câble ne peut pas être tordu en cas de défaut d'alignement.

Figure 2 : schéma de module optique QSFP-40G-LR4 PSM

QSFP-40G-LR4 CWDM vs. PSM : quelle est la différence ?

En tant qu'émetteurs-récepteurs 40G QSFP+, le 40G LR4 CWDM et le PSM sont tous deux utilisés pour la transmission à longue distance.Cependant, en ce qui concerne l'émetteur optique (Tx optique), le MUX/DEMUX optique, l'interface et la fibre, ils présentent des caractéristiques différentes comme indiqué dans le tableau suivant.

Paramètre	40G LR4 CWDM	40G LR4 PSM
Tx optique	4 lasers à modulation directe CWDM de 1300 nm non refroidis (espacement de longueur d'onde de 20 nm)	4 modulateurs photoniques au silicium intégrés et un laser CW (laser DFB non refroidi de 1300 nm)
MUX/DEMUX optique	Oui	Non
Interface	Duplex LC	Ruban de fibres MTP/MPO
Fibre	2 fibres monomodes	8 fibres monomodes

Foire aux questions

Est-ce que les modules QSFP-40G-LR4 CWDM et PSM peuvent être utilisés pour le 4x10G ?

Cela dépend de votre type de module optique QSFP+. Lorsque vous utilisez le module QSFP-40G-LR4 CWDM, il ne peut pas être divisé en 4x10G. C'est parce qu'il utilise 4 longueurs d'onde sur une paire de fibre monomode avec une interface LC duplex, et qu'il ne se permet pas de se diviser en 4 paires sans une complexité substantielle pour répartir les longueurs d'onde. Cependant, si vous utilisez un module QSFP-40G-LR4 PSM, la réponse sera différente. Le module QSFP+ 40GBASE-LR4 PSM peut être utilisé pour 4x10G, car il utilise la fibre parallèle (ruban) avec l’interface MTP/MPO, qui permet la création de 4 paires de fibres.

Quelle est la différence entre les modules QSFP+ IR4 PSM et les modules 40G QSFP+ LR4 PSM ?

Ces deux modules QSFP+ sont tous deux des modules optiques intégrés à quatre canaux avec des interfaces MTP/MPO à ruban de fibres. La seule différence réside dans leur distance de transmission supportée. Le 40G LR4 PSM est utilisé pour supporter une distance de transmission ne dépassant pas 10 km alors que le 40G IR4 PSM est de 1,4 km.

Quelles sont les différences entre les modules QSFP+ CWDM LR4 et LX4/ER4 ?

Leurs différences sont principalement causées par les câbles et les distances de transmission supportés. Le QSFP-40G-LR4 CWDM est utilisé pour supporter une distance de liaison allant jusqu'à 10 km sur le câble monomode. Le module QSFP+ LX4 CWDM est conçu pour prendre en charge des applications de communication optique jusqu'à 2 km (SMF) et 150 m (MMF). Et le module QSFP+ 40G ER4 CWDM prend en charge la longueur de liaison jusqu'à 40 km sur SMF avec l'interface LC duplex.