Interfejsowe standardy 40/100G

W strukturze systemów 100GbE wyróżnia się dwa rodzaje implementacji interfejsowych, różniące się rodzajem medium: jedna za pośrednictwem włókien jednomodowych SMF (np. 4 długości fal lambda, 25 Gb/s na każdej z nich) oraz druga - z wykorzystaniem włókien wielomodowych MMF (10 fal lambda, 10 równoległych włókien światłowodowych po 10 Gb/s w każdym kanale optycznym). Do lokalnej obsługi 40/100 Gb/s przewiduje się stosowanie kabli z wieloma równoległymi kanałami optycznymi za pomocą światłowodów wielomodowych (OM3 na dystansie 100 metrów, OM4 na odległość 125 metrów). Zwykle są to zintegrowane kable 40GBASE-SR4 zawierające cztery włókna światłowodowe lub 100GBase-SR10 (10 włókien). Na większych dystansach w rachubę wchodzą wyłącznie światłowody jednomodowe jako: 40GBase-LR4 (cztery fale lambda po 10 Gb/s, odległość 10 km), kable 100GBASE-LR4 (cztery fale lambda po 25 Gb/s, 10 km) oraz 100GBase-ER4 (cztery fale lambda po 25 Gb/s, 40 km).

W wyniku stosowania kilku znormalizowanych szybkości (10/40/100G), także korzystania z różnych nośników (włókna SMF, MMF) i okien optycznych oraz implementacji rozmaitych technologii transportowych (PDM, CWDM, DWDM), w strukturze szybkiej komunikacji optycznej powstały następujące, zdefiniowane standardem IEEE 802.3ba interfejsy o gigabitowym transporcie:

• Interfejs 40GBase-SR4 oraz 100GBase-SR10. Dwa bliźniacze systemy interfejsowe działające w podstawowym oknie optycznym 850 nm na wielomodowych włóknach równoległych: klasy OM3 w zasięgu najmniej 100 m, bądź klasy OM4 w zasięgu najmniej 150 m. Efektywna przepływność przypadająca na jeden kanał optyczny włókna MMF wynosi 10 Gb/s, co w przyjętym schemacie kodowania typu 64b/66b odpowiada modulacji 10,3125 Gbodów. System transportowy 40GBase-SR4, składający się w każdym kierunku z 4 takich włókien OM3 obsługuje transmisję 40GbE (40 Gb/s), natomiast w systemie 100GBase-SR10 przekaz 100GbE (100 Gb/s) dokonuje się poprzez medium zawierające 10 równoległych włókien OM3 w każdym kierunku przenoszenia, czyli łącznie nie mniej niż 20 kanałów optycznych.

• Interfejs 40GBase-LR4. System interfejsowy 40GBase-LR4 transmituje sygnały w drugim oknie optycznym 1310 nm, ze zgrubnym podziałem zwielokrotnienia falowego CWDM, i przesyła sygnały za pomocą dwóch jednokierunkowych włókien jednomodowych SMF na dystansie co najmniej 10 km. Transport sygnałów - zgodny ze specyfikacją ITU G.694.2 - dokonuje się w każdym włóknie na czterech długościach fal optycznych:1270, 1290, 1310, 1330 nm. Efektywna przepływność przypadająca na każdą falę lambda wynosi 10 Gb/s, co przy kodowaniu 64B/66B odpowiada modulacji 10,3125 Gbodów. System optyczny oparty na interfejsie 40GBase-LR4 zawiera 2 włókna jednomodowe SMF (po jednym w każdą stronę) i obsługuje transmisję dupleksową 40GbE na czterech długościach fal w każdym włóknie i w każdym kierunku, zapewniając łącznie po 40 Gb/s w każdym kierunku transportowym.

• Interfejs 100GBase-LR4. System interfejsowy 100GBase-LR4 transmituje w drugim oknie optycznym 1310 nm z gęstym podziałem zwielokrotnienia falowego DWDM i przesyła sygnały za pomocą dwóch jednokierunkowych włókien jednomodowych na dystansie, co najmniej 10 km. Transport sygnałów - zgodny ze specyfikacją ITU G.694.1 - operuje w każdym włóknie na czterech długościach fal optycznych:1295, 1300, 1305 oraz 1310 nm. Efektywna przepływność przypadająca na każdą falę lambda wynosi 25 Gb/s, co przy kodowaniu 64B/66B odpowiada modulacji 28,78125 Gbodów. System optyczny oparty na interfejsie 40GBase-LR4 zawiera 2 włókna SMF (dwa kierunki) i obsługuje transmisję dupleksową 100 GbE na czterech długościach fal, z szybkością 4x25 Gb/s = 100 Gb/s w każdym włóknie jednomodowym.