Guia completo para transceptores LC SMF simplex 100G BIDI QSFP28

A demanda por transceptores ópticos de alta velocidade, econômicos e com baixo consumo de fibra óptica aumentou com o crescimento de data centers, telecomunicações e redes 5G. O transceptor 100G BIDI QSFP28 (Bidirectional Quad Small Form-Factor Pluggable 28) é uma solução de destaque, permitindo 100 Gigabit Ethernet (100GbE) em uma fibra monomodo (SMF) com um conector LC simplex. Ao utilizar a transmissão bidirecional, ele reduz o uso de fibra em 50% em comparação com os sistemas duplex tradicionais.

O que é um transceptor 100G BIDI QSFP28?

O 100G BIDI QSFP28 é um transceptor óptico de alto desempenho projetado para aplicações 100 Gigabit Ethernet (100GbE). Diferentemente dos transceptores tradicionais que requerem duas fibras (uma para transmissão e outra para recepção), o 100G BIDI QSFP28 utiliza tecnologia bidirecional para transmitir e receber dados por meio de um único fio SMF usando diferentes comprimentos de onda. Isso é obtido por meio da Multiplexação por Divisão de Comprimento de Onda (WDM), operando tipicamente em comprimentos de onda como 1271 nm/1331 nm, 1291 nm/1311 nm ou 1304 nm/1309 nm, dependendo do módulo e dos requisitos de distância. O uso de um conector LC simplex torna o 100G BIDI QSFP28 altamente eficiente, pois reduz os custos de infraestrutura de fibra em até 50% em comparação com sistemas LC duplex. Isso é particularmente valioso em ambientes com recursos de fibra limitados, como data centers, redes metropolitanas e aplicações fronthaul 5G. O transceptor está em conformidade com os padrões QSFP28 Multi-Source Agreement (MSA), IEEE 802.3bm e ITU-T, garantindo compatibilidade com os principais fornecedores, como Cisco, Juniper e Arista. Ele também suporta monitoramento de diagnóstico digital (DDM) para rastreamento de desempenho em tempo real e integra Correção de Erros Antecipada (FEC) para transmissão confiável de dados, especialmente em distâncias maiores.

Principais recursos dos transceptores 100G BIDI QSFP28

O 100G BIDI QSFP28 oferece uma variedade de recursos que o tornam ideal para aplicações de alta velocidade e longa distância:

Transmissão bidirecional: utiliza um único fio SMF para dados upstream e downstream, dobrando a capacidade da fibra.

Conector Simplex LC: simplifica o cabeamento e reduz os custos de infraestrutura.

Alta taxa de dados: suporta Ethernet de 100 Gbps com taxas de linha de 103.125 Gbps (ou 111.81 Gbps para OTU4 em alguns módulos).

Várias opções de alcance: disponíveis para distâncias de 10 km, 20 km, 30 km, 40 km, 70 km e 80 km, atendendo a vários requisitos de rede.

Baixo consumo de energia: normalmente consome menos de 4.5 W–6.5 W, dependendo do modelo e da distância.

Correção de erro de avanço (FEC): muitos módulos, especialmente para alcances maiores, exigem FEC (por exemplo, KR4 ou RS (544,514)) para garantir a integridade do sinal.

Flexibilidade de comprimento de onda: opera em pares de comprimentos de onda específicos (por exemplo, 1271 nm/1331 nm para 10 km, 1304 nm/1309 nm para 40 km) para oferecer suporte à comunicação bidirecional.

Ampla compatibilidade: compatível com os padrões IEEE 802.3bm, ITU-T G.959.1 e QSFP28 MSA, garantindo interoperabilidade com os principais fornecedores, como Cisco, Juniper e Arista.

Correção de erro de encaminhamento (FEC) em 100G BIDI QSFP28

A Correção Avançada de Erros (FEC) é um recurso crítico em transceptores ópticos de alta velocidade como o 100G BIDI QSFP28, pois corrige erros de bits causados pela degradação do sinal em longas distâncias ou em ambientes ruidosos. A FEC adiciona dados redundantes ao sinal transmitido, permitindo que o receptor detecte e corrija erros sem retransmissão. Nos módulos 100G BIDI QSFP28, os requisitos de FEC variam de acordo com a distância de transmissão devido a diferenças no orçamento óptico, na relação sinal-ruído e nos formatos de modulação (por exemplo, NRZ para alcances mais curtos, PAM4 para alcances mais longos). Abaixo, detalhamos os requisitos de FEC para cada distância.

A tabela a seguir resume os requisitos e recomendações da FEC para transceptores 100G BIDI QSFP28 em diferentes distâncias:

Distância	Tipo de Módulo	Requisito FEC	Recomendação
10km	PAM4	Não obrigatório, recomendado	Habilite o RS-FEC para maior estabilidade, especialmente em ambientes de fibra complexos.
20km	PAM4	Recomendado, obrigatório para PAM4	Habilite o RS-FEC para garantir o desempenho, especialmente com modulação PAM4.
30km	PAM4	Normalmente necessário, obrigatório para PAM4	Habilite o RS-FEC para manter a integridade do sinal.
40km	PAM4	Obrigatório	Habilite RS-FEC para transmissão confiável de 40 km.
70km	LWDM4	Obrigatório	Habilite o RS-FEC para oferecer suporte a links de ultralonga distância.
80km	LWDM4	Obrigatório	Habilite o RS-FEC para garantir uma transmissão sem erros.

Recomendações e Melhores Práticas da FEC

Distâncias curtas (10 km, 20 km): Priorize a ativação do FEC para garantir a estabilidade, especialmente para módulos PAM4 ou em ambientes com alta dispersão ou ruído. O RS-FEC aumenta a confiabilidade do link sem sobrecarga significativa.

Distâncias médias a longas (30 km ou mais): FEC é obrigatório devido à maior degradação do sinal. Os switches devem suportar RS-FEC para atingir o alcance especificado.

Verificação de compatibilidade: verifique a folha de dados do módulo (FiberMall) e o firmware do switch para confirmar o suporte aos formatos de modulação e FEC necessários (NRZ ou PAM4).

Teste de implantação: use medidores de potência óptica e dados DDM para verificar o desempenho do link e avaliar a eficácia do FEC em condições reais.

Distâncias de Transmissão e Aplicações

O QSFP100 BIDI 28G está disponível em diversas variantes para suportar diferentes distâncias de transmissão, cada uma adaptada a casos de uso específicos. Abaixo, exploramos as especificações e aplicações para cada distância:

1. 10km: 100G BIDI QSFP28 10km

Comprimentos de onda: Normalmente 1271 nm/1331 nm.

Orçamento óptico: aproximadamente 6–8 dB.

Requisito FEC: Opcional, dependendo da plataforma host.

Aplicações: Ideal para interconexões de data centers de curto alcance, redes corporativas e backbones de campus. O QSFP10 BIDI 100G de 28 km é perfeito para ambientes onde os recursos de fibra são limitados, mas a conectividade de alta velocidade é essencial.

• 20km: 100G BIDI QSFP28

Comprimentos de onda: geralmente 1291 nm/1311 nm ou 1280 nm/1310 nm.

Orçamento óptico: cerca de 10–12 dB.

Requisito FEC: normalmente requer RS FEC para desempenho estável.

Aplicações: Adequado para redes metropolitanas, fronthaul 5G e interconexões de data centers regionais. O QSFP20 BIDI 100G de 28 km suporta links intramunicipais mais longos, mantendo a eficiência de custos.

• 30km: 100G BIDI QSFP28

Comprimentos de onda: geralmente 1304 nm/1309 nm.

Orçamento óptico: aproximadamente 13–14.7 dB (OMA).

Requisito FEC: requer RS (544,514) FEC para alcance total; sem FEC, a distância pode ser limitada.

Aplicações: Utilizado em interconexões de data centers de longa distância, redes corporativas e aplicações de telecomunicações. O QSFP30 BIDI 100G de 28 km foi projetado para cenários que exigem desempenho robusto em longas distâncias.

• 40 km: 100G BIDI QSFP28 40 km

Comprimentos de onda: Normalmente 1304.58 nm/1309.14 nm.

Orçamento óptico: cerca de 17.6–18.5 dB.

Requisito de FEC: requer KR4 ou RS FEC para alcance total de 40 km; sem FEC, o alcance é de aproximadamente 30 km.

Aplicações: Ideal para redes metropolitanas de longo alcance, data centers regionais e backbones empresariais de alta capacidade. O QSFP40 BIDI 100G de 28 km é uma solução econômica para conectividade estendida de fibra única.

• 70 km: 100G BIDI QSFP28 70 km

Comprimentos de onda: normalmente 1295.56 nm/1300.05 nm ou 1304.58 nm/1309.14 nm.

Orçamento óptico: aproximadamente 20–24 dB.

Requisito FEC: requer KR4 FEC para desempenho estável.

Aplicações: Projetado para aplicações de ultralonga distância, como redes regionais de telecomunicações e conectividade entre data centers. O QSFP70 BIDI 100G de 28 km suporta links de alta capacidade em ambientes com escassez de fibra.

• 80 km: 100G BIDI QSFP28 80 km

Comprimentos de onda: geralmente 1273 nm/1310 nm ou 1295.56 nm/1309.14 nm.

Orçamento óptico: até 24 dB.

Requisito FEC: requer KR4 FEC para alcance total; alguns módulos usam receptores SOA+PIN para maior sensibilidade.

Aplicações: Adequado para redes de telecomunicações de longa distância, data centers de hiperescala e backbones de provedores de serviços. O QSFP80 BIDI 100G de 28 km é a solução definitiva para maximizar a eficiência da fibra em grandes distâncias.

Insights técnicos: como funciona o 100G BIDI QSFP28

O 100G BIDI QSFP28 utiliza tecnologias ópticas avançadas para alcançar transmissão bidirecional. Veja aqui uma análise dos seus princípios de funcionamento:

Tecnologia WDM: O transceptor utiliza WDM para transmitir e receber sinais em diferentes comprimentos de onda em uma única fibra. Por exemplo, um módulo de 10 km pode transmitir a 1271 nm e receber a 1331 nm, enquanto um módulo de 40 km utiliza 1304.58 nm/1309.14 nm.

Modulação PAM4 vs. NRZ: Para distâncias maiores (por exemplo, 30 km ou mais), muitos módulos QSFP100 BIDI 28G utilizam PAM4 (Modulação de Amplitude de Pulso de 4 níveis) para atingir taxas de dados mais altas em um único canal óptico. Distâncias mais curtas (10 km, 20 km) podem utilizar NRZ (Não Retorno a Zero) para compatibilidade com switches legados.

Receptores EML e PIN: Lasers modulados por eletroabsorção (EML) de alto desempenho são usados para transmissão, enquanto fotodiodos PIN ou receptores SOA+PIN garantem alta sensibilidade para aplicações de longa distância.

Integração FEC: A Correção de Erros Antecipada (FEC) é essencial para alcances maiores (30 km–80 km) para corrigir erros de sinal e garantir uma transmissão confiável de dados.

Benefícios dos transceptores 100G BIDI QSFP28

O 100G QSFP28 BIDI oferece vantagens significativas para redes modernas:

Eficiência da fibra: ao usar uma única fibra para comunicação bidirecional, os custos de cabeamento são reduzidos e a infraestrutura existente é maximizada.

Economia de custos: elimina a necessidade de fios de fibra adicionais, reduzindo as despesas de implantação e manutenção.

Escalabilidade: suporta implantações de alta densidade em data centers e redes de telecomunicações, permitindo que as operadoras aumentem a largura de banda sem grandes atualizações de infraestrutura.

Versatilidade: disponível para diversas distâncias (10 km a 80 km), tornando-o adequado para diversas aplicações, desde data centers de curto alcance até telecomunicações de longa distância.

Interoperabilidade: Compatível com equipamentos dos principais fornecedores, garantindo integração perfeita às redes existentes.

Eficiência energética: o baixo consumo de energia (normalmente <5 W para alcances mais curtos, <6.5 W para 80 km) dá suporte a iniciativas de data centers verdes.

Aplicações de transceptores 100G BIDI QSFP28

O 100G QSFP28 BIDI é implantado em vários setores e cenários:

Data Centers: facilita interconexões de alta velocidade entre servidores, switches e roteadores, especialmente em ambientes de hiperescala com disponibilidade limitada de fibra.

Redes de metrô: oferece suporte à conectividade intramunicipal para empresas e provedores de serviços, oferecendo soluções econômicas para links de 20 km a 40 km.

Fronthaul 5G: atende aos requisitos de alta largura de banda e baixa latência das redes 5G, especialmente para links fronthaul de 10 km a 30 km.

Redes de telecomunicações: permite conectividade de longa distância (70 km–80 km) para redes de backbone regionais e nacionais.

Redes corporativas: fornece links de alta capacidade para redes corporativas e de campus, dando suporte a iniciativas de transformação digital.

Conclusão

O transceptor LC SMF Simplex 100G BIDI QSFP28 é uma solução revolucionária para redes de alta velocidade e eficiência em fibra. Suportando distâncias de 10 km a 80 km, ele atende data centers, redes metropolitanas, fronthaul 5G e telecomunicações de longa distância. Os requisitos de FEC variam de opcionais (10 km) a obrigatórios (30 km a 80 km), garantindo um desempenho confiável. Ao utilizar WDM bidirecional, o BIDI QSFP100 28G otimiza o uso da fibra, reduz custos e oferece suporte a redes escaláveis.