40GBASE QSFP+ 光モジュールの概要

40GBASE 光モジュールは、40Gbps の伝送速度を備えたさまざまな光トランシーバであり、QSFP が主要なフォームファクタです。 40G QSFP+ モジュールは、最も広く適用されている光トランシーバーです。 この記事では、10Gtek は、モジュールを理解しやすく、より適切に選択できるように、最も普及している 40G QSFP+ トランシーバーのさまざまなネットワーク ソリューションを紹介します。

 

40G QSFP+ トランシーバーの機能と利点

40G イーサネット QSFP+ ポートにホットプラグ可能

QSFP+ MSA に準拠し、他の IEEE 準拠の 40G インターフェイスと相互運用可能

RoHS認証および検証済みの優れた性能、耐久性、信頼性

IEEE 802.3ba準拠の高速電気インターフェース

SR4、ESR4、PSM LR4、PSM IR4 の 4 パラレル レーン設計

LR4、IR4、ER4 の 4 CWDM レーン MUX 設計

3.5W以下の低消費電力

 

40G QSFP+ SR4 および 40G QSFP+ ESR4 トランシーバー

40G QSFP+ SR4 トランシーバーの信号配信は、4 つの独立した全二重チャネルを通じて送信されます。 MPO/MTP コネクタは 40G データ伝送においてトランシーバーに適用される基準であり、トランシーバー内で MMF(Multi Mode Fiber) が動作する必要があります。 OM3光ファイバージャンパー上を走行する場合、伝送距離は100mですが、OM4光ファイバージャンパー上を走行する場合、到達距離は150mになります。

 

40G QSFP+ ESR4 は 40G QSFP+ SR4 と同じ動作原理ですが、OM4 光ファイバ ジャンパを介して最大 300 m の伝送距離が強化されています。 40G QSFP+ SR4 トランシーバーのアップグレード バージョンと考えることができます。

 

40G QSFP+ BIDI トランシーバー

QSFP+ BIDI トランシーバーは、LC コネクタを備えた 1 本の二重 MMF ケーブルを介して全二重 40G トラフィックを送信する機能を提供することで、ファイバー インフラストラクチャの課題に対処するために開発されました (図 2)。 言い換えれば、このトランシーバーは 1 組の MMF ケーブルで 40G 接続をサポートしながら、ファイバーを追加することなく 10G (10GBASE-SR) と同じインフラストラクチャを使用して 40G を展開できるようにします。

 

40G QSFP+ BIDI と 40G QSFP+ SR4 の比較

40GBASE-SR BIDI トランシーバーは、データセンター ネットワークにおける 40G ケーブル配線コストの障壁を取り除きます。 他の 40G QSFP+(MMF) トランシーバー (QSFP+ SR4) と比較して、大幅な節約とシンプルさを実現します。 さらに、組織は既存の 10G ケーブル インフラストラクチャを無料で 40G に移行し、少ない資本投資でインフラストラクチャを拡張できます。

 

40G QSFP+ PSM IR4 および 40G QSFP+ PSM LR4 トランシーバー

QSFP+ PSM IR4/LR4 は、高密度ポートと低コストの利点を備えた高度に統合された 4 チャネル光トランシーバーです。 光ポートはPSM(パラレルシングルモード)テクノロジーと4方向パラレル設計MPO/MTPインターフェースを採用しており、IR4では最大1.4km、LR4では最大10kmの伝送距離を実現します。 MSA（マルチソースアグリーメント）に準拠したフォームファクター、光/電気接続、デジタル診断インターフェイスを備えて設計されており、これらの機能は、温度、湿度、EMIインターフェイスなどの最も厳しい外部動作条件を満たすことが非常に可能です。

 

トランシーバーは、より複雑な制御信号の送受信やデジタル診断情報の受信に使用できる I2C 2 線シリアル インターフェイスを介して実行できます。 40G QSFP+ SR4 と比較すると、どちらも動作方法は同じですが、QSFP+ PSM IR4/LR4 は SMF (シングル モード ファイバー) 上で動作し、パラレル光信号が 8 本のシングル モード ファイバーを介して配信されます。

 

40G QSFP+ CWDM LX4/LR4 Lite/LR4/ER4 トランシーバー

DWDM、つまり高密度波長分割多重とは区別され、粗い波長分割多重として知られる CWDM は、サイト間で大量のデータを転送するための革新的なテクノロジーです。 単一の光ファイバー ネットワーク上でさまざまなデータ ストリームを同時に送信できるため、帯域幅が増加します。 このように、WDM はファイバーの利用率を最大化し、ネットワーク投資の最適化に役立ちます。

 

QSFP+ LX4 は、SMF と MMF の両方で動作するように特別に設計された光モジュールで、伝送距離は OM4 MMF で最大 150 m、SMF で 2 km です。 4 つの CWDM チャネルの中心波長は、ITU-T G.694.2 で定義されている CWDM 波長グリッドのメンバーとして 1271nm、1291nm、1311nm、および 1331nm です。 光インターフェース用のデュプレックス LC コネクタと電気インターフェース用の 148 ピン コネクタがあります。 SMF を介したアプリケーションの場合、トランシーバーは QSFP+ LR4 Lite モジュールとして使用され、SMF ケーブルはモジュールの LC コネクタに直接接続されます。

 

QSFP+ LR4 Lite/LR4/ER4 モジュールは、デュプレックス LC コネクタを備えた G.652 SMF の標準ペアで動作することにより、それぞれ最大 2km、10km、30km のリンク長をサポートします。 デバイス内では、40G イーサネット信号が 4 つの波長で送信され、多重化と逆多重化が管理されます。 同時に信号を送信するための 4 つのデータ チャネルがあります。 送信側では、4 チャネルの光信号がマルチプレクサによって結合されます。受信側では、デマルチプレクサによって 4 チャネルの光信号に分解処理されます。 このモジュールは、高密度、低コスト、高速、大容量、低消費電力を特徴としています。

 

CWDM と PSM、違いは何ですか?

光トランシーバ モジュール構造の観点から見ると、PSM は出力パワーを 4 つの統合シリコン変調器に分割する単一の非冷却 CW (連続波) レーザーを使用するため、よりコスト効率が高いように見えます。 さらに、アレイとファイバーの MTP コネクタへの接続は比較的簡単です。 ただし、インフラストラクチャの観点から見ると、リンク距離が長い場合、PSM はより高価になります。これは主に、PSM が 8 本の光シングルモード ファイバを使用するのに対し、CWDM は 2 本の光シングルモード ファイバのみを使用するという事実によるものです。

 

サードパーティ製 QSFP+ と同等

すべての 10Gtek の 40G QSFP+ トランシーバーは、Cisso、Extreme、Brocade、Juniper、HP、Dell、Arista、Huawei、その他の既知のブランドなどのサードパーティ QSFP+ デバイスと互換性があります。 当社の 40G QSFP+ トランシーバーは、高価なコストをかけずにネットワーク接続を確立するための優れたソリューションを提供します。