Single Lambda 100G fornisce soluzioni economiche 100GE e 400GE

Sebbene siano già disponibili sul mercato ricetrasmettitori ottici che operano a 100 Gb/s come 100GBASE-LR4, 100G-CWDM4, 100G-PSM4 e 100GBASE-SR4, tuttavia per ridurre il costo totale e ottenere una maggiore efficienza di trasmissione, è stata proposta una specifica per il transceiver Single Lambda 100G. Questo articolo fornisce un'introduzione approfondita al Single Lambda 100G, partendo dalla definizione, dal confronto con i vantaggi con il QSFP28 100G comune e dalle prestazioni per arrivare alle prospettive di sviluppo.

Che cos'è il Single Lambda 100G?

Single Lambda 100G è una specifica ottica che utilizza la segnalazione PAM4 (modulazione di ampiezza degli impulsi a quattro livelli) per trasmettere flussi di dati 100G attraverso un singolo laser/lunghezza d'onda. È stata standardizzata per la prima volta dal Lambda MSA (Multi-Source Agreement) 100G, un consorzio industriale il cui obiettivo comune è fornire una nuova serie di specifiche di interfaccia ottica. Queste specifiche sono state sviluppate sulla base di una velocità di trasmissione dei dati del canale ottico di 100Gb/s, con l'obiettivo di essere utilizzate in applicazioni 100G e 400G in modo vantaggioso in termini economici. I transceiver che utilizzano questa specifica usano la segnalazione 100G PAM4 a 100G per lunghezza d'onda, riducendo la complessità ottica e i costi grazie alla riduzione del numero di trasmettitori e ricevitori ottici da quattro a uno.

Single Lambda 100G vs. QSFP28 100G comune: Differenze e vantaggi

Struttura più semplice

I moduli ottici 100G single-λ comprendono i modelli 100GBASE-DR, 100GBASE-FR (100G-FR) e 100GBASE-LR (100G-LR). Questi transceiver ricevono un segnale elettrico 4x 25G dall'host e lo convertono in modulazione PAM4 tramite un DSP, il che significa che l'intero flusso di dati 100G viene trasmesso da un singolo laser, eliminando la necessità di fibre WDM o parallele e riducendo il numero di componenti ottici, come trasmettitori e ricevitori, da quattro a uno.

Distanza di trasmissione più lunga

Il QSFP28 100GBASE-DR è progettato specificatamente per collegamenti di 500 metri. MSA Lambda 100G ha esteso la portata di 100GBASE-FR a 2 km, consentendo collegamenti più lunghi o ambienti con perdite più elevate. Fino ad oggi, MSA ha esteso la copertura a 10 km con il 100GBASE-LR, rispondendo alle stesse applicazioni del modulo QSFP28 100GBASE-LR4.

Costo inferiore

In base a IEEE, la capacità di supportare 100G per λ (lunghezza d'onda) può ridurre il costo dei segnali ottici 100GE di almeno il 40% con un singolo percorso ottico. Ciò significa che il passaggio da 4 lunghezze d'onda/lambda a 1 lunghezza d'onda/lambda riduce il costo relativo di oltre il 40%.

In che modo il Single Lambda 100G faciliterà il 400G?

Con la continua crescita del traffico, la necessità di moduli ottici collegabili più semplici ed economici diventerà la chiave per lo sviluppo del mercato dei transceiver, soprattutto nelle applicazioni ad alta velocità e ad alta densità come 200G e 400G. Il passaggio dalle applicazioni 100G a quelle 400G è più semplice e riduce la complessità interna dei moduli 400G, favorendo così lo sviluppo del 400G. Allo stesso tempo, il numero di fibre è ridotto, il che è positivo per il risparmio sui costi.

Single Lambda 100G: Un percorso di upgrade da 100G QSFP28 a 400G QSFP-DD

Poiché la modulazione PAM4 ha reso possibile il 100G a corsia singola, l'aggiornamento da 100G a 4x 100G è diventato una realtà. Ad esempio, IEEE ha sfruttato 100GBASE-DR per lo standard ottico 400GBASE-DR4. Il 400GBASE-DR4 può essere suddiviso in quattro moduli 100GBASE-DR paralleli e fornire connettività 400G su 500m. Con i transceiver single lambda 100G, le connessioni breakout 100G da una porta 400G sono facili da realizzare.

Single Lambda 100G rende più economici i moduli 400G

Il gruppo 100G Lambda MSA contribuisce anche all'aggiornamento degli standard IEEE 400G esistenti. Negli standard 400G esistenti, i ricetrasmettitori 400G si basano su 8 corsie di segnali ottici 50G PAM4 sulla griglia di lunghezze d'onda LAN-WDM, che presenta gli stessi problemi di 100GBASE-LR4 illustrati sopra. Il numero di canali di lunghezza d'onda richiesti e la complessità del multiplexer e del demultiplexer sembrano costosi. Rendendosi conto di queste carenze, l'MSA ha deciso di utilizzare 100G per lunghezza d'onda invece di 50G e di utilizzare quattro canali sulla griglia di lunghezze d'onda CWDM con una finestra di tolleranza più ampia, che fornisce un percorso a basso costo per 400G.

Conclusioni

Single Lambda 100G, sviluppato da MSA Lambda 100G, consente una soluzione economica per l'utilizzo dell'Ethernet 100G e facilita l'upgrade da 100G a 400G. I moduli ottici Single Lambda 100G forniscono inoltri importanti vantaggi in termini di distanza di trasmissione e costi rispetto ai moduli QSFP28 100G comuni. Per questo motivo, Single Lambda 100G può essere una nuova opzione preferibile per le reti 100G e 400G.