L'évolution des normes Ethernet 100G LR4

La technologie 100 Gigabit Ethernet (GbE), qui transmet des trames Ethernet à un débit de 100 Gb/s, a d'abord été définie par la norme IEEE 802.3ba-2010 et plus tard par les normes 802.3bg-2011, 802.3bj-2014 et 802.3bm -Normes 2015. La première spécification 100 G pour 10 km, 100GBASE-LR4, introduit en juin 2010, ne répondait pas aux besoins de toutes les applications, stimulant les progrès techniques pour une opérabilité et une rentabilité améliorées.

La première génération de Normes 100G utilisé la voie 10 x 10 G dans la signalisation électrique. La génération suivante a appliqué une signalisation 4 x 10 G pour l'électricité et les médias. En termes de distances de transmission, différentes normes prennent en charge différentes distances de transmission. Les facteurs de forme des packages ont également considérablement changé au fil du temps.

Selon John D'Ambrosia, président de l'Ethernet Alliance et ingénieur principal chez Huawei, les implémentations initiales utilisaient le facteur de forme CFP (C-form factor pluggable), qui était reconnu comme étant trop encombrant pour les applications de centre de données haute densité. Aujourd'hui, QSFP (Quad Small Form-factor Pluggable), un émetteur-récepteur compact enfichable à chaud utilisé pour les applications de communication de données, est le facteur de forme dominant pour 100GBASE-LR4.

Des réductions de largeur d'interface électrique sont également apparues. L'interface électrique originale de 10 x 10 Gb/s a été réduite à quatre voies de 25 G chacune pour réaliser une interface électrique de 4 x 25 Gb/s. D'Ambrosia note que le groupe de travail Ethernet IEEE 802.3 discute actuellement d'une activité qui pourrait réduire cela à une seule voie de 100 Gb/s.

Une autre transformation est l'introduction de solutions de fibre monomode à plus courte portée, un changement qui découle des réductions de coûts et de puissance. L'approche PSM-4 cible 1 km en utilisant quatre fibres optiques monomodes parallèles dans chaque direction. L'accord multi-sources (MSA) 4 x 25 G multiplexé par répartition en longueur d'onde grossière cible des portées de 2 km à l'aide d'un multiplexeur et d'un démultiplexeur optiques pour réduire le nombre de fibres à deux. Le développement des deux architectures s'est déroulé en parallèle.

Tandis que le 100GBASE-LR4 la spécification optique ne repose pas sur la correction d'erreur directe (FEC), les MSA de l'industrie ont évolué et tirent parti de la FEC pour un coût moindre, une plus grande portée et une interopérabilité améliorée.

Au-delà 100GBASE-LR4, l'IEEE formule des spécifications optiques pour 200GBASE-LR8 et 400GBASE-LR8 qui ciblent 200 GbE et 400 GbE et sont basées sur 4 x 50 Gb/s et 8 x 50 Gb/s respectivement. Ces nouveaux débits, auxquels s'ajoutent 100 GbE, suscitent un intérêt considérable pour les solutions basées uniquement sur le 100 Gb/s, tant électriquement qu'optiquement. Les réseaux optiques 1 x 100 Gb/s et 4 x 100 Gb/s sont déjà en cours dans IEEE 802.3, ainsi que dans les premières discussions sur le développement d'une signalisation électrique à 100 Gb/s par voie.

"Avec la technologie électrique et optique 100 Gb/s, nous voyons l'opportunité pour l'industrie de migrer vers le 'Saint Graal' de l'optique dont l'Ethernet Alliance discute depuis des années : l'évolution de la solution totale 100 Gb/s s'intégrant dans un facteur de forme SFP », déclare D'Ambrosia.

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