Solutions 40G : Fibre Duplex ou Fibre MPO/MTP ?

On parle beaucoup ces derniers temps des applications duplex bidirectionnelles 40 Gbit/s, ou BiDi. Actuellement proposée par Cisco®, la technologie BiDi fonctionne sur fibre multimode duplex OM3 ou OM4, grâce à des modules QSFP et à la technologie de multiplexage par répartition en longueur d'onde (WDM). Elle dispose de deux canaux 20 Gbit/s, chacun émettant et recevant simultanément sur deux longueurs d'onde sur un seul brin de fibre : une direction émettant dans la gamme de longueurs d'onde de 832 à 868 nanomètres (nm) et l'autre recevant dans la gamme de longueurs d'onde de 882 à 918 nm. Avago Technologies propose également un émetteur-récepteur BiDi QSFP similaire.

 

Des solutions fibre duplex unidirectionnelles 40 Gbit/s sont disponibles chez Arista et Juniper. Elles diffèrent de la solution BiDi par la combinaison de quatre canaux 10 Gbit/s à différentes longueurs d'onde (1270, 1290, 1310 et 1330 nm) sur un connecteur LC duplex utilisant une fibre multimode ou monomode OM3 ou OM4. Ces solutions unidirectionnelles ne sont pas interopérables avec les solutions BiDi car elles utilisent une technologie WDM différente et fonctionnent sur des plages de longueurs d'onde différentes.

 

Bien que certains émetteurs-récepteurs utilisés avec ces solutions fibre duplex 40 Gbit/s soient conformes aux spécifications QSFP et basés sur la norme IEEE 40GBASE-LR4, il n'existe actuellement aucune norme industrielle pour les applications fibre duplex 40 Gbit/s utilisant plusieurs longueurs d'onde sur fibre multimode, bidirectionnelle ou unidirectionnelle. Il existe des applications 40 Gbit/s normalisées sur fibre monomode duplex utilisant la technologie WDM, tandis que les applications 40 Gbit/s et 100 Gbit/s normalisées sur fibre multimode utilisent des connecteurs MPO/MTP multifibres et des optiques parallèles (40GBASE-SR4 et 100GBASE-SR4).

 

Les solutions fibre duplex 40 Gbit/s sont présentées comme offrant des coûts et des délais d'installation réduits pour une migration rapide vers les applications 40 Gbit/s, grâce à la possibilité de réutiliser l'infrastructure fibre duplex 10 Gbit/s existante pour le 40 Gbit/s sans avoir à mettre en œuvre de solutions MPO/MTP. Cependant, ces solutions fibre duplex 40 Gbit/s non standardisées suscitent certaines inquiétudes, notamment :

 

Manque de conformité aux normes et manque d'interopérabilité avec les solutions de fibre basées sur des normes

Risque d'être enfermé dans une solution exclusive/à source unique qui pourrait avoir un support futur limité

Les émetteurs-récepteurs BiDi et autres émetteurs-récepteurs duplex 40 Gb/s nécessitent beaucoup plus de puissance que les solutions basées sur des normes

Manque d'assurance d'application en raison d'un fonctionnement en dehors de la longueur d'onde optimale OM3/OM4 de 850 nm

Plage de température de fonctionnement limitée par rapport aux solutions basées sur des normes

En raison des risques et limitations susmentionnés liés à l'utilisation de solutions fibre duplex 40 Gbit/s non standardisées, nous recommandons de suivre les normes du secteur et de déployer dès aujourd'hui la norme 40GBASE-SR4 pour les applications 40 Gbit/s. Bien que cette norme exige plusieurs fibres utilisant une solution MPO/MTP, elle offre une garantie et une interopérabilité applicatives complètes, ainsi qu'une consommation énergétique globale réduite.

 

Par ailleurs, la TIA et la CEI élaborent actuellement des normes pour la fibre multimode à large bande (WBMMF). Ce développement devrait déboucher sur un nouveau type de fibre (potentiellement OM5 ou OM4WB) étendant la capacité de la fibre multimode à une gamme de longueurs d'onde plus étendue pour la technologie WDM. Bien que non figées, les longueurs d'onde discutées au sein des groupes de travail de la TIA sont 850, 880, 910 et 940 nm.

 

Contrairement aux applications fibre duplex 40 Gbit/s actuelles, WBMMF sera une technologie interopérable et normalisée, rétrocompatible avec les applications fibre OM4 existantes. WBMMF devrait prendre en charge les liaisons fibre duplex unidirectionnelles 100 Gbit/s utilisant des canaux de 25 Gbit/s sur quatre longueurs d'onde différentes. WBMMF prendra également en charge le 400 Gbit/s utilisant des canaux de 25 Gbit/s sur quatre longueurs d'onde différentes sur huit fibres, permettant ainsi d'exploiter la connectivité MPO/MTP existante pour une migration transparente des applications 40 Gbit/s et 100 Gbit/s normalisées actuelles vers les futures applications 400 Gbit/s normalisées.