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Know-How

Glasfaseroptik
Datenzentrum

100G QSFP28 PSM4 vs CWDM4 Transceiver

100G QSFP28 2km Transceiver: PSM4 vs CWDM4

Offizieller von FS.COM 2018-10-27

In den letzten Jahren sind eine Reihe von 100GE-Modulformfaktoren und MSAs entstanden. Die Industrie hat sich jedoch weitgehend hinter 100GE QSFP28 als Formfaktor der Wahl für kurze 100GE-Verbindungen (<10 km) ausgerichtet. In der 2km Reichweite kämpfen PSM4, CLR4 und CWDM4. Daher wird sich dieser Artikel auf den Unterschied zwischen 100G PSM4 und CWDM4 QSFP28 Transceivern konzentrieren.

Was ist der PSM4 QSFP28 Transceiver?

Die 100G QSFP28 PSM4-Spezifikation definiert Anforderungen für eine Punkt-zu-Punkt-Verbindung mit 100 Gbit/s über acht Singlemode-Fasern (4 transmit und 4 receive) bis zu mindestens 500 m, die jeweils mit 25 Gbit/s übertragen werden. Vier identische und unabhängige Spuren werden für jede Signalrichtung verwendet (wie in der Abbildung unten gezeigt). Die Lichtquelle des PSM4-Moduls ist ein einzelner ungekühlter DFB-Laser (Distributed Feedback), der bei 1310 nm betrieben wird. Der 100GE PSM4 QSFP28-Transceiver benötigt keinen MUX/DEMUX für jeden Laser, aber er benötigt entweder einen direkt modulierten DFB-Laser (DML) oder einen externen Modulator für jede Faser. Ein PSM4 QSFP28-Modul unterstützt Verbindungslängen von bis zu 500 Metern über Glasfaser(Singlemode) mit 12 Faser-MTP/MPO-Anschlüssen.

100G QSFP28

Was ist CWDM4 QSFP28 Transceiver?

Ähnlich wie bei PSM4 verwendet auch das QSFP28 CWDM4-Modul 4 x 25 Gbit/s, um 100 Gbit/s zu erreichen. Im Gegensatz zu PSM4 verwendet CWDM4 nur eine Glasfaser, aber PSM4 verwendet vier Fasern. Somit ist das CWDM-Netzwerk als Ergebnis von Kabelkosten allein kosteneffektiver als ein PSM4-Netzwerk. Das CWDM4 QSFP28-Modul verwendet einen optischen Multiplexer und Demultiplexer, der mit CWDM-Technologie um 1310 nm betrieben wird, wie in der folgenden Abbildung gezeigt. Daher müssen wir nur eine Duplex-Faser(Singlemode) verwenden, um zwei 100G QSFP28 CWDM4 optische Transceiver-Module zu verbinden. CWDM4 ist auf 2 km begrenzt. Gegenwärtig werden CWDM4-Verbindungen sowohl in optischen 100G CFP4- als auch in QSFP28-Transceivern verwendet. Die hohe Anzahl von Komponenten treibt jedoch die Kosten von CWDM4-Modulen. Somit ist CWDM4 allein bei Transceiver-Kosten teurer als PSM4.

QSFP28 PSM4

100G PSM4 vs CWDM4 QSFP28 Transceiver

Die folgende Tabelle zeigt eine Zusammenfassung des Vergleichs zwischen 100G PSM4 und CWDM4 QSFP28 Transceivern:

  100G PSM4 QSFP28 100G CWDM4 QSFP28
Optischer Sender Vier integrierte photonische Sillicon-Modulatoren und ein Laser mit verteilter Rückkopplung Vier direkt modulierte CWDM-Laser
CWDM-Multiplexer mit vier Wellenlängen Nicht nötig Erforderlich
Stecker MPO-Stecker mit acht Fasern Duplex LC Stecker
Faser Paralleles Band SMF (8 Faser) Duplex SMF
Erreichen 500 m 2 Kilometer

Aus Sicht der Struktur des optischen Transceivermoduls kann QSFP28 PSM4 kosteneffektiver sein, da es einen einzelnen ungekühlten CW-Laser verwendet, der seine Ausgangsleistung in vier integrierte Siliziummodulatoren aufteilt. Aus der Sicht der Infrastruktur ist PSM4 jedoch teurer, wenn die Verbindungsdistanz länger ist, hauptsächlich weil PSM4 8 optische Fasern mit Singlemode verwendet, während CWDM4 nur zwei optische Fasern mit Singlemode verwendet.

Unter Berücksichtigung der beiden oben genannten Faktoren kann ein Gesamtkostenvergleich qualitativ in der folgenden Abbildung dargestellt werden. Wie in der Abbildung zu sehen ist, beginnt PSM4 aufgrund seiner geringeren Transceiver-Kosten mit geringeren Kosten, aber wenn die Link-Distanz zunimmt, steigen seine Gesamtkosten sehr schnell an, da es 8 optische Fasern verwendet.

Warum benötigen wir 100G PSM4 und CWDM4 QSFP28?

Derzeit sind die grundlegendsten 100G-Schnittstellen, die heute verwendet werden, 100G SR4 und 100G LR4, die durch IEEE definiert sind. Ihre Reichweiten sind jedoch entweder zu kurz oder zu lang für praktische Anwendungen im Rechenzentrum. Darüber hinaus ist das 100GE QSFP28 100GBASE-LR4 oft teuer. Für Rechenzentrumsbetreiber ist ein 100G QSFP28 Transceiver mit einer maximalen Reichweite von 2 km oder 500 m oft die bessere Wahl. Daher bringt die MSA-Strategie (Multi-Source Agreement) Mid-Reach-Lösungen auf den Markt. Und 100G QSFP28 Module mit PSM4 und CWDM4 Schnittstelle sind die Produkte in dieser Revolution. Sie sind viel billiger als das 10km, 100GBASE-LR4-Modul und unterstützen längere Strecken als 100GBASE-SR4 QSFP28.

Fazit

Unterschiedliche Unternehmen haben unterschiedliche Meinungen darüber, wie groß die Verbindungsdistanz am Kreuzungspunkt ist, und die Kostendifferenz des Transceivermoduls liegt bei Null. Basierend auf den Spezifikationen von PSM4 MSA muss die Technologie auf 500 Meter begrenzt werden, was den Großteil der heutigen Rechenzentrumsanforderungen abdecken kann. FS bietet sowohl 100G PSM4 QSFP28 (292,00 €) als auch 100G CWDM4 QSFP28 (344,00 €) LWL-Transceiver für Ihr optisches System.


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