Oba standardy zostały opracowane przez grupę roboczą 802.3ba Task Force.

Optyczne interfejsy PDM (Physical Media Dependent) obsługujące połączenia 40GE to:

* 40GBASE-SR4: połączenie wykorzystujące światłowód wielomodowy OM3 (Optical Multimode 3), maks. długość 100 m.

* 40GBASE-LR4: połączenie wykorzystujące światłowód jednomodowy (SMF; Single Mode Fiber), maks. dł. 10 km.

Zobacz również:

• Najszybszy światłowód w Polsce - łącze 8 Gb/s od Orange

Interfejsy PMD obsługujące połączenia 100GE:

* 100GBASE-SR10: wykorzystuje światłowód wielomodowy OM3 (Optical Multimode 3), maks. długość 100 m.

* 100GBASE-LR4: wykorzystuje światłowód jednomodowy (SMF; Single Mode Fiber), maks. dł. 10 km.

* 100GBASE-ER4: wykorzystuje światłowód jednomodowy (SMF; Single Mode Fiber), maks. długość 40 km.

Opublikowany przez grupę roboczą IEEE 802.3ba Kask Force dokument szczegółowo opisuje budowę każdego z ww. interfejsów oraz wymienia optyczne moduły (transceivery), które mogą obsługiwać poszczególne rodzaje połączeń 40GE i 100GE.

Ethernet 40 Gb/s

Dokument definiuje dwa rodzaje elektrycznych interfejsów, które mogą być stosowane w sieciach 40GE. Oba mają cztery niezależne ścieżki, każda transmitująca dane z szybkością 10,3125 Gb/s. Funkcja "retiming" w pierwszym interfejsie (znanym jako "40Gigabit Attachment Unit Interface" lub XLAUI) wspiera same optyczne transceivery. W przypadku drugiego (znanego jako "40 Gigabit Parallel Physical Interface" lub XLPPI), "retiming" nie jest wspierana przez optyczne transceivery.

Grupa robocza IEEE 802.3ba zdefiniowała dwa optyczne interfejsy PMD obsługujące połączenia 40GE: pierwszy znajduje zastosowanie w połączeniach opartych na światłowodach wielomodowych, a drugi w połączeniach opartych na światłowodach jednomodowych:

* 40GBASE-SR4: optyczny interfejs oparty na czterech niezależnych ścieżkach 10,3125 G/s pracujących w trybie full-duplex. Interfejs obsługuje połączenia o maks. długości 100 m (światłowód wielomodowy OM3; szerokość pasma 2000 MHz*km). Rolę nadajników pełnią cztery niezależne lasery 850 nm podłączone do czterech światłowodów wchodzących w skład pierwszego zestawu. Odbiornikami są cztery foto-detektory współpracujące z drugim zestawem, zawierającym również cztery światłowody. Razem mamy osiem światłowodów podłączonych do jednego optycznego konektora typu MPO/MTP.

* 40GBASE-LR4: optyczny interfejs oparty na czterech niezależnych ścieżkach CWDM, każda transmitująca dane z szybkością 10,3125 G/s (z oknami o szerokości 1300 nm). Interfejs obsługuje połączenia o maks. długości 10 km, wykorzystujące standardowy światłowód jednomodowy.

Rolę nadajników pełnią cztery niezależne, niechłodzone lasery CWDM. Cztery wiązki światła (każda o innej długości) są transmitowane po zmultipleksowaniu przez jeden światłowód. Odbiorniki pracują w podobnej konfiguracji.

Grupa IEEE 802.3bg Task Force zdefiniowała ostatnio nowy interfejs PDM 40GE (40GBASE-FR), oparty na pojedynczym laserze 1550 nm. Interfejs opracowano z myślą o wieloprotokołowych aplikacjach uruchamianych przez firmy telekomunikacyjne i nie będzie szerzej stosowany w korporacyjnych sieciach LAN.

Dwa rodzaje optycznych modułów (transceivery) mogą obsługiwać interfejsy PMD 40 GE:

* CFP: moduł opracowany przez grupę producentów sprzętu sieciowego MSA (Multi-Source Agreement), zaprezentowany w marcu 2009 r. MSA zdefiniował budowę mechaniczną modułu, interfejs zarządzania oraz konektor i układ pinów. Transceiver może obsługiwać połączenia Ethernet 40GE, Ethernet 100 GE, SONET/SDH i OTN (Optical Transport Network). Transceivery CFP mogą być stosowane w interfejsach PDM obsługujących sieci 40GBASE-SR4, 40GBASE-LR4 i 40GBASE-FR.

* QSFP (Quad Small Form-factor Pluggable): starszy rodzaj transceivera opracowany przez MSA, zaprojektowany najpierw do obsługi interfejsów 4x2.5G. Następnie zmodyfikowano go, tak aby mógł obsługiwać aplikacje 4x10G, takie jak 40GE i InfiniBand QDR. Moduły QSFP mogą być stosowane w interfejsach PDM obsługujących połączenia 40GBASE-SR4 i 40GBASE-LR4. Moduły QSFP nie mogą być stosowane w szeregowych interfejsach PMD 40G, takich jak 40GBASE-FR czy ITU-T G.693.

Ethernet 100 Gb/s

Opracowano dwa rodzaje elektrycznych interfejsów 100GE. Oba są oparte na 10 niezależnych ścieżkach, każda transmitująca dane z szybkością 10,3125 Gb/s. W przypadku pierwszego interfejsu (znanego jako "100Gigabit Attachment Unit Interface" lub CAUI) funkcję "retiming" wspierają same optyczne transceivery. W przypadku drugiego interfejsu (znanego jako "100 Gigabit Parallel Physical Interface" lub CPPI), ta funkcja nie jest wspierana przez optyczne transceivery.

Grupa robocza IEEE 802.3ba zdefiniowała trzy optyczne interfejsy PMD obsługujące połączenia 100GE: pierwszy znajduje zastosowanie w połączeniach opartych na światłowodach wielomodowych, a pozostałe dwa w połączeniach wykorzystujących światłowody jednomodowe:

* 100GBASE-SR10: optyczny interfejs oparty na dziesięciu niezależnych ścieżkach 10,3125 G/s pracujących w trybie full-duplex. Interfejs obsługuje połączenia o maks. długości 100 m (światłowód wielomodowy OM3; szerokość pasma 2000 MHz*km). Rolę nadajników pełni dziesięć niezależnych laserów 850 nm podłączonych do dziesięciu światłowodów wchodzących w skład pierwszego zestawu. Odbiorniki to dziesięć foto-detektorów współpracujących z drugim zestawem zawierającym również dziesięć światłowodów. Razem mamy dwadzieścia światłowodów podłączonych do jednego optycznego konektora typu MPO/MTP.

* 100GBASE-LR4: optyczny interfejs oparty na czterech niezależnych ścieżkach LAN-WDM, każda transmitująca dane z szybkością 25,8 G/s (z oknami o szerokości 1300 nm). Interfejs obsługuje połączenia o maks. długości 10 km, wykorzystujące standardowy światłowód jednomodowy. Rolę nadajników pełnią cztery niezależne, chłodzone lasery LAN-WDM, przesyłające dane (po zmultipleksowaniu) przez pojedynczy światłowód. Odbiorniki są skonfigurowane w podobny sposób. Transceiver ma układ scalony Serdes (Gearbox), który konwertuje elektryczne sygnały 10x10G CAUI na sygnały 4x25G.

* 100GBASE-ER4: optyczny interfejs oparty na czterech niezależnych ścieżkach LAN-WDM, każda transmitująca dane z szybkością 25,8 G/s (z oknami o szerokości 1300 nm). Interfejs obsługuje połączenia o maks. długości 40 km, wykorzystujące standardowy światłowód jednomodowy. Rolę nadajników pełnią cztery niezależne, chłodzone lasery LAN-WDM, przesyłające dane (po zmultipleksowaniu) przez pojedynczy światłowód. Odbiorniki są skonfigurowane w podobny sposób. Transceiver ma również układ scalony Serdes.

Dwa rodzaje optycznych modułów (transceivery), które mogą obsługiwać interfejsy PMD 100 GE:

* CFP: transceivery CFP mogą obsługiwać interfejsy 100GBASE-SR10, 100GBASE-LR4 i 100GBASE-ER4. Jak już wcześniej wspomniano, moduł CFP obsługujący połączenia 100G LR4 i ER4 musi zawierać układ scalony Serdes.

* CXP: nowy transceiver, zaprojektowany przez IBTA (InfiniBand Trade Association) dla aplikacji HPC (High-Performance Computing). Transceivery CXP mogą obsługiwać aplikacje 12x10 Gb/s (takie jak Infiniband QDR) oraz aplikacje 10x10,3125 Gb/s (takie jak 100GBASE-SR10).

Transceivery: co nas czeka w przyszłości?

Oczekuje się, że dzięki postępowi technologicznemu w fotonice (jak i pracom nad układami I/O 25 Gb/s, prowadzonymi przez Optical Internetworking Forum w ramach projektu CEI-28G-VSR) w niedalekiej przyszłości powstanie nowy rodzaj transceivera obsługującego połączenia 100GBASE-LR4: CFP2. Transceiver CFP2 będzie dwa razy mniejszy niż CFP (szerokość) i będzie pobierać mniej energii.

Jeśli chodzi o światłowody wielomodowe (MMF), na rynku rozwiązań InfiniBand pojawi się transceiver typu QSFP2. Będzie obsługiwać równoległe aplikacje 4x25G, wykorzystujące światłowód wielomodowy i lasery typu VCSEL 850 nm (Vertical-Cavity Surface-Emitting Laser). Transceivery QSFP2 będą mogły w bliskiej przyszłości obsługiwać połączenia 100GBASE-SR4, a w dalszej - również połączenia 100GBASE-LR4.