La evolución de los estándares Ethernet 100G LR4

La tecnología para 100 Gigabit Ethernet (GbE), que transmite tramas Ethernet a una velocidad de 100 Gb/s, fue definida primero por el estándar IEEE 802.3ba-2010 y posteriormente por el 802.3bg-2011, 802.3bj-2014 y 802.3bm -Normas 2015. La primera especificación 100 G para 10 km, 100GBASE-LR4, introducido en junio de 2010, no satisfacía las necesidades de todas las aplicaciones, lo que impulsó los avances técnicos para mejorar la operatividad y la rentabilidad.

La primera generación de 100 G estándares utilizó el carril 10 x 10 G en la señalización eléctrica. La próxima generación aplicó señalización 4 x 10 G tanto para electricidad como para medios. En términos de distancias de transmisión, diferentes estándares admiten diferentes distancias de transmisión. Los factores de forma del paquete también han cambiado significativamente con el tiempo.

Según John D'Ambrosia, presidente de Ethernet Alliance e ingeniero principal sénior de Huawei, las implementaciones iniciales utilizaron el factor de forma CFP (factor de forma C conectable), que se reconoció como demasiado voluminoso para aplicaciones de centros de datos de alta densidad. Este Dia, QSFP (Quad Small Form-factor Pluggable), un transceptor compacto conectable en caliente utilizado para aplicaciones de comunicaciones de datos, es el factor de forma dominante para 100GBASE-LR4.

También han surgido reducciones del ancho de la interfaz eléctrica. La interfaz eléctrica original de 10 x 10 Gb/s se ha reducido a cuatro carriles de 25 G cada uno para realizar una interfaz eléctrica de 4 x 25 Gb/s. D'Ambrosia señala que el Grupo de trabajo de Ethernet IEEE 802.3 está discutiendo actualmente una actividad que podría reducir esto a un solo carril de 100 Gb/s.

Otra transformación es la introducción de soluciones de fibra monomodo de menor alcance, un cambio que se deriva de las reducciones de costos y energía. El enfoque PSM-4 tiene como objetivo 1 km utilizando cuatro fibras ópticas monomodo paralelas en cada dirección. El acuerdo multifuente (MSA) multiplexado por división de longitud de onda gruesa 4 x 25 G tiene como objetivo tramos de 2 km utilizando un multiplexor óptico y un demultiplexor para reducir el número de fibras a dos. El desarrollo de las dos arquitecturas ha procedido en paralelo.

Mientras que la 100GBASE-LR4 La especificación óptica no se basa en la corrección de errores de reenvío (FEC), los MSA de la industria han evolucionado y están aprovechando FEC para obtener un menor costo, mayores alcances y una interoperabilidad mejorada.

Más allá de 100GBASE-LR4, IEEE está formulando especificaciones ópticas para 200GBASE-LR8 y 400GBASE-LR8 que apuntan a 200 GbE y 400 GbE y se basan en 4 x 50 Gb/s y 8 x 50 Gb/s respectivamente. Estas nuevas velocidades, más 100 GbE, están generando un gran interés en las soluciones que se basan únicamente en 100 Gb/s, tanto eléctrica como ópticamente. 1 x 100 Gb/s y 4 x 100 Gb/s ópticos ya están en marcha en IEEE 802.3, así como en discusiones iniciales sobre el desarrollo de señalización eléctrica de 100 Gb/s por carril.

“Con tecnología eléctrica y óptica de 100 Gb/s, vemos la oportunidad para que la industria migre al 'Santo Grial' de la óptica que Ethernet Alliance ha estado discutiendo durante años: la evolución de la solución total de 100 Gb/s que encaja en un factor de forma SFP”, dice D'Ambrosia.

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