Einführung in 40GBASE QSFP+ optische Module

Bei optischen 40GBASE-Modulen handelt es sich um verschiedene optische Transceiver mit einer Übertragungsrate von 40 Gbit/s, bei denen QSFP der Hauptformfaktor ist. Und die 40G-QSFP+-Module sind die am weitesten verbreiteten optischen Transceiver. In diesem Artikel stellt 10Gtek verschiedene Netzwerklösungen der gängigsten 40G-QSFP+-Transceiver vor, um Ihnen ein einfacheres Verständnis und eine bessere Auswahl der Module zu erleichtern.

 

Merkmale und Vorteile des 40G QSFP+ Transceivers

Hot-Plug-fähig an den 40G-Ethernet-QSFP+-Port

QSFP+ MSA-konform und interoperabel mit anderen IEEE-konformen 40G-Schnittstellen

RoHS-zertifizierte und verifizierte überlegene Leistung, Haltbarkeit und Zuverlässigkeit

Elektrische Hochgeschwindigkeitsschnittstelle basierend auf IEEE 802.3ba-konform

4 parallele Fahrspuren aus SR4, ESR4, PSM LR4 und PSM IR4

4 CWDM-Spuren MUX-Design von LR4, IR4 und ER4

Geringer Stromverbrauch von weniger als 3,5 W

 

40G QSFP+ SR4- und 40G QSFP+ ESR4-Transceiver

Die Signale des 40G QSFP+ SR4-Transceivers werden über vier unabhängige Vollduplex-Kanäle übertragen. Der MPO/MTP-Anschluss ist ein Kriterium für den Transceiver bei der 40G-Datenübertragung, und für den Betrieb innerhalb des Transceivers ist MMF (Multi Mode Fiber) erforderlich. Wenn es über einen OM3-Glasfaser-Jumper läuft, beträgt die Übertragungsentfernung 100 m, während die Reichweite 150 m betragen kann, wenn es über einen OM4-Glasfaser-Jumper läuft.

 

40G QSFP+ ESR4 ist das gleiche Funktionsprinzip wie 40G QSFP+ SR4, jedoch mit einer erweiterten Übertragungsentfernung von bis zu 300 m über OM4-Glasfaser-Jumper. Es kann als aktualisierte Version des 40G QSFP+ SR4-Transceivers betrachtet werden.

 

40G QSFP+ BIDI-Transceiver

Der QSFP+ BIDI-Transceiver wurde entwickelt, um den Herausforderungen der Glasfaserinfrastruktur zu begegnen, indem er die Möglichkeit bietet, Vollduplex-40G-Verkehr über ein Duplex-MMF-Kabel mit LC-Anschlüssen zu übertragen (Abbildung 2). Mit anderen Worten: Dieser Transceiver unterstützt 40G-Verbindungen über ein MMF-Kabelpaar und ermöglicht gleichzeitig die Bereitstellung von 40G unter Verwendung derselben Infrastruktur wie 10G (10GBASE-SR), ohne dass Glasfasern hinzugefügt werden müssen.

 

Vergleich von 40G QSFP+ BIDI und 40G QSFP+ SR4

Der 40GBASE-SR BIDI-Transceiver beseitigt Kostenbarrieren für die 40G-Verkabelung in Rechenzentrumsnetzwerken. Im Vergleich zu anderen 40G-QSFP+(MMF)-Transceivern (QSFP+ SR4) bietet es enorme Einsparungen und Einfachheit. Darüber hinaus können Unternehmen die bestehende 10G-Verkabelungsinfrastruktur kostenlos auf 40G migrieren und die Infrastruktur mit geringem Kapitalaufwand erweitern.

 

40G QSFP+ PSM IR4 und 40G QSFP+ PSM LR4 Transceiver

QSFP+ PSM IR4/LR4 ist ein hochintegrierter optischer Vierkanal-Transceiver mit den Vorteilen einer hohen Portdichte und geringeren Kosten. Der optische Anschluss nutzt eine PSM-Technologie (Parallel Single Mode) und eine MPO/MTP-Schnittstelle im Vier-Wege-Paralleldesign, die eine Übertragungsentfernung von bis zu 1,4 km bei IR4 und 10 km bei LR4 ermöglicht. Es wurde mit Formfaktor, optischer/elektrischer Verbindung und digitaler Diagnoseschnittstelle gemäß MSA (Multi Source Agreement) entwickelt. Diese Funktionen sind durchaus geeignet, um den härtesten externen Betriebsbedingungen, einschließlich Temperatur, Luftfeuchtigkeit und EMI-Schnittstelle, gerecht zu werden.

 

Der Transceiver kann über die zweiadrige serielle I2C-Schnittstelle betrieben werden, die zum Senden und Empfangen komplexerer Steuersignale sowie zum Empfang digitaler Diagnoseinformationen zur Verfügung steht. Im Vergleich zu 40G QSFP+ SR4 funktionieren beide auf die gleiche Weise, aber QSFP+ PSM IR4/LR4 arbeitet über SMF (Single Mode Fiber), d. h. die parallelen optischen Signale werden über acht Single Mode-Fasern geliefert.

 

40G QSFP+ CWDM LX4/ LR4 Lite/ LR4/ ER4 Transceiver

Im Unterschied zu DWDM, d. h. Dense Wavelength Division Multiplex, CWDM, bekannt als Coarse Wavelength Division Multiplex, ist eine innovative Technologie zum Transport großer Datenmengen zwischen Standorten. Es erhöht die Bandbreite, indem es die gleichzeitige Übertragung verschiedener Datenströme über ein einziges Glasfasernetzwerk ermöglicht. Auf diese Weise maximiert WDM die Nutzung von Glasfasern und hilft, Netzwerkinvestitionen zu optimieren.

 

QSFP+ LX4 ist ein optisches Modul, das speziell für den Betrieb über SMF und MMF mit einer Übertragungsentfernung von bis zu 150 m bei OM4 MMF und 2 km bei SMF entwickelt wurde. Die zentralen Wellenlängen der 4 CWDM-Kanäle sind 1271 nm, 1291 nm, 1311 nm und 1331 nm als Mitglieder des in ITU-T G.694.2 definierten CWDM-Wellenlängenrasters. Für die optische Schnittstelle gibt es einen Duplex-LC-Stecker und für die elektrische Schnittstelle einen 148-poligen Stecker. Für Anwendungen über SMF wird der Transceiver als QSFP+ LR4 Lite-Modul verwendet und SMF-Kabel werden direkt an die LC-Anschlüsse des Moduls angeschlossen.

 

Das QSFP+ LR4 Lite/LR4/ER4-Modul unterstützt Verbindungslängen von bis zu 2 km, 10 km bzw. 30 km durch den Betrieb über ein Standardpaar G.652 SMF mit Duplex-LC-Anschluss. Innerhalb des Geräts werden die 40G-Ethernet-Signale über vier Wellenlängen übertragen, die zum Multiplexen und Demultiplexen verwaltet werden. Es stehen 4 Datenkanäle zur gleichzeitigen Übertragung von Signalen zur Verfügung. Auf der Sendeseite werden die 4 Kanäle optischer Signale durch einen Multiplexer zusammengeführtAuf der Empfangsseite erfolgt eine Aufteilung der optischen Signale in 4 Kanäle durch einen Demultiplexer. Das Modul zeichnet sich durch hohe Dichte, niedrige Kosten, hohe Geschwindigkeit, große Kapazität und geringen Stromverbrauch aus.

 

CWDM vs. PSM, was ist der Unterschied?

Aus Sicht der optischen Transceiver-Modulstruktur scheint PSM kostengünstiger zu sein, da es einen einzelnen ungekühlten CW-Laser (Dauerstrichlaser) verwendet, der seine Ausgangsleistung auf vier integrierte Siliziummodulatoren aufteilt. Darüber hinaus ist die Array-Faser-Kopplung mit einem MTP-Stecker relativ einfacher. Aus infrastruktureller Sicht wäre PSM jedoch teurer, wenn die Verbindungsentfernung groß ist, was hauptsächlich auf die Tatsache zurückzuführen ist, dass PSM 8 optische Singlemode-Fasern verwendet, während CWDM nur 2 optische Singlemode-Fasern verwendet.

 

Vergleichbar mit QSFP+ von Drittanbietern

Alle 40G-QSFP+-Transceiver von 10Gtek sind mit QSFP+-Geräten von Drittanbietern wie Cisso, Extreme, Brocade, Juniper, HP, Dell, Arista, Huawei und anderen bekannten Marken kompatibel. Unser 40G-QSFP+-Transceiver bietet Ihnen eine hervorragende Lösung zum Aufbau einer Netzwerkverbindung ohne hohe Kosten.