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データセンターの速度はここ数年成長を続けており、今後も成長が見込まれると予測されます。一部の企業では、40ギガビットイーサネット（GbE）インフラをはじめとする高性能コンピューティングネットワークにおいて、高データレートシステムがますます普及しています。こうしたシステムでは、40GbEシステムの高性能と広帯域を確保するために、40G光ファイバートランシーバーとケーブルが不可欠です。この記事では、主に40G光ファイバートランシーバー、すなわちQSFP+（Enhanced Quad Small Form-Factor Platable）を取り上げ、双方向光トランシーバーとパラレル光トランシーバーに焦点を当てます。Fiber-MART.COM
40G光トランシーバーの種類
トランシーバは、電気信号を受信し、それを光信号に変換して光ファイバーに送出する電子デバイスです。また、別のトランシーバからの光信号を受信し、電気信号に変換します。40G QSFPが40GbEアプリケーションで使用される主要なトランシーバフォームファクタであることから、IEEE規格802.3baは2010年に、マルチモード光ファイバー（MMF）用の40GBASE-SR4パラレルオプティクスソリューションを含む、複数の40Gbpsベースのソリューションをリリースしました。もう一つのソリューションは、2芯LC光インターフェースを使用する双方向40Gbpsトランシーバです。
40Gパラレル光トランシーバー
40Gパラレル光トランシーバは、MPO/MTPコネクタで終端された12芯パラレル光ファイバーを介して、高帯域幅の40G光リンクを実現します。片側の4芯は送信に使用され、反対側の4芯は受信に使用され、中央の4芯は未使用となります。合計で12芯のうち8芯が使用されます。つまり、40GBASE-SR4および40GBASE-CSR4で使用する場合、パラレル光トランシーバは10Gbpsの電気レーンを備えており、光出力にミラーリングされるため、MTPコネクタインターフェースを備えた8芯の光ファイバーが必要になります。各光ファイバーは、単一波長で10Gbpsのトラフィックを送信（Tx）または受信（Rx）します。
前述のように、40GBASE-SR4 QSFP+トランシーバーは40Gパラレル光トランシーバーに属し、マルチモードMPOトランクを使用して40Gリンクを確立します。このポートタイプ40G QSFP+モジュールは、レーザー最適化OM3およびOM4 MMFでそれぞれ100メートルと150メートルのリンク長をサポートできます。また、8芯MTP-4デュプレックスLCケーブルを使用して4つの10GBASE-SR光インターフェイスに接続することもできます。Fiberstoreに掲載されている40GBASE-SR4光トランシーバーは、Cisco、Intel、Juniper（QFX-QSFP-40G-SR4）などの有名ブランドと完全に互換性があります。すべて品質と互換性が保証されており、お客様に高いパフォーマンスを提供します。
40G双方向光トランシーバー
一方、40G双方向光トランシーバは、2つの20Gbps送信チャネルと受信チャネルで構成され、2芯MMF接続で40Gbpsの集約リンクを実現します。つまり、40GBASE-SR-BDに使用される双方向光トランシーバは、同じ10Gbps電気レーンを使用し、光出力で結合されるため、LCコネクタインターフェースを備えた2本の光ファイバーが必要になります。各光ファイバーは、2つの異なる波長で20Gbpsのトラフィックを同時に送受信します。
40Gパラレルおよび双方向光トランシーバのケーブルオプション
40Gパラレル光トランシーバのケーブルオプション
40Gパラレル光トランシーバのケーブルオプション
前述のように、2010 年に IEEE 802.3ba は 40GBASE-SR4 物理媒体依存 (PMD) マルチモード パラレル光ソリューションを承認しました。これは、8 本のファイバーを使用して 4 つのデュプレックス チャネルをそれぞれ 10 Gbps で伝送します。これは、10GbE ソリューションのコンポーネントを多く使用しながら、40GbE データ レートへの経済的なパスです。40GbE の双方向トランシーバーに対するパラレル光トランシーバーの主な利点は、到達距離です。たとえば、データ センターを 10GbE で OM3 でケーブル配線する場合、最大 300 m の距離をサポートできます。その後、40GbE に移行すると、同じ OM3 ファイバーと 40GBASE-CSR4 トランシーバーを使用して、同じ 300 m の距離をサポートできます。ただし、ケーブル配線距離が追加の距離機能を正当化しない場合は、双方向ソリューションが使用されます。
このパラレル光ケーブル配線ソリューションには問題があります。12芯コネクタをベースとしたMTPケーブルアセンブリでは、各リンクに未使用の光ファイバが4本残ってしまうのです。パラレル光接続には、いくつかの基本的な配線オプションがあります。1つの方法は、未使用の光ファイバを無視して12芯のまま配線することです。もう1つの方法は、変換装置を使用して、2つの12芯リンクを3つの8芯リンクに変換することです。
40G双方向光トランシーバーの配線オプション
この2芯40G双方向マルチモードソリューションは、12芯MTPコネクタで発生する極性補正という課題に対処します。このソリューションでは、2つの異なる伝送ウィンドウ（850nmと900nm）を使用し、同一ファイバー上で双方向伝送を行います。このアプローチにより、1ギガビットおよび10ギガビットイーサネットで使用されていたものと同じケーブルインフラストラクチャを40GbEにも使用できます。この柔軟な双方向トランシーバは、既存の40GBASE-SR4トランシーバと同じQSFP+フォーマットを備えています。そのため、QSFP+ポートを備えた同じスイッチラインカードで、パラレルオプティクス40GBASE-SR4ソリューションと双方向オプティクス40GBASE-SR-BDソリューションのどちらにも対応できます。
そのため、40GbE双方向トランシーバーを別の双方向トランシーバーに接続する場合、片方の端のコネクタ位置Aに1本のファイバーを、もう片方の端のコネクタ位置Bに1本のファイバーを配置した、タイプA-B標準LCデュプレックスパッチコードの使用が考えられます。このようなファイバー配置の逆転により、ネットワークの一方の端の送信位置からもう一方の端の受信位置へ信号を誘導することができます。ただし、この直接接続は、特定のキャビネット列内でのみ推奨されます。
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