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40GbE（ギガビットイーサネット）時代は既に到来し、高スループットと高帯域幅への高まる需要への対応に貢献しています。40GbEに匹敵する優れた方法である40Gアクティブ光ケーブル（AOC）は、データセンターの相互接続アプリケーションに導入されました。ご存知の通り、40G銅線ダイレクトアタッチケーブル（Copper DAC）や40GBASE-SR4 QSFP+光ケーブルも、データセンターで40G相互接続を実現するために使用されています。それらと比較して、40G AOCがこれほど普及している理由は何でしょうか？
AOCの基礎については、数か月前に「アクティブ光ケーブル（AOC）– 通信およびデータコムトランシーバー市場の新星」というタイトルのブログを書きました。そのため、ここでのAOCの紹介は省略します。40G AOCは、40GbEアプリケーション用のアクティブ光ケーブルの一種で、片端は40GBASE-QSFP+で終端され、もう片端ではQSFP+コネクタに加えて、SFP+コネクタ、LC、SC、FC、STコネクタなどで終端できます。40G AOCは、特に伝送距離が7メートルを超える場合、40G銅線DACに比べて大きな利点があります。より長い到達距離を実現することに加えて、AOCは軽量で曲げ半径が小さいためケーブル管理が簡単で、ケーブルが細いため冷却のための空気の流れが良くなります。
実際、上記の利点は40GBASE-SR4 QSFP+光モジュールを使用することでも実現できます。では、なぜSR4モジュールではなく40G AOCを強く推奨するのでしょうか？40G AOCとQSFP+光モジュールの違いを以下で分析します。
コスト： 40G AOCはSR4モジュールよりも低コストで、追加の光ファイバパッチケーブルを使用する必要がありません。特に、40GBASE QSFP+から4 x SFP+への接続や、40GBASE QSFP+から8 x LCへの接続といった40GブレイクアウトAOCは、40Gへの移行を実現するコスト効率の高いソリューションです。さらに、AOCを使用することで光コネクタの清浄度に関する問題がなくなり、トラブルシューティング時に終端プラグの取り付けとテストを行う必要がなくなるため、ユーザーの時間とコストをさらに節約できます。
挿入損失とリターンロス：同じ伝送距離の場合、SR4モジュールインターフェースの再現性と互換性のパフォーマンスは40G AOCほど良くありません。さらに、異なる光ファイバパッチケーブルをモジュールに接続すると、挿入損失とリターンロスが異なります。同じモジュールの場合でも、この問題が存在します。もちろん、テストアイパターンなどの関連メトリックは、変動がスコープに準拠している限り、大きな変化はありません。対照的に、この状況では、優れたパフォーマンスを備えたAOCはSR4モジュールよりも安定しており、スイングパフォーマンスも優れています。次の表は、SR4モジュールの再現性テストの結果を示しています。データから、SR4モジュールの再現性パフォーマンスが安定していないことは明らかです。
| 40GBASE-SR4 QSFP+の再現性のテスト結果 | ||||
| CH1(dBm) | CH2(dBm) | CH3(dBm) | CH4(dBm) | |
| 1 | -0.3 | -0.34 | -3.7 | -0.03 |
| 2 | -0.35 | -0.33 | -3.8 | -0.1 |
| 3 | -0.38 | -0.34 | -3.83 | -0.14 |
| 4 | -0.23 | -0.37 | -3.6 | -0.02 |
| 5 | -0.39 | -0.18 | -3.8 | -0.13 |
| 6 | -0.13 | -0.37 | -3.59 | -0.04 |
| 最大変動 | 0.26 | 0.19 | 0.29 | 0.1 |
四象限テスト:いわゆる四象限テストは、入力電圧と信号振幅の4つの組み合わせでのテストであり、最低および最高の電圧と温度の状況でも製品が優れたパフォーマンスを維持することを保証するために使用されます。広い温度範囲での四象限テストは、AOCのMTP / MPOインターフェイスと光ケーブルをテストし、高温で溶けないことを確認するために使用されます。通常、現在のAOC製品はすべてこの要件を満たすことができます。さらに、統合製品として、AOCのパフォーマンスは、不確定なパフォーマンスのMTP / MPOコネクタと一緒に使用する必要があるSR4モジュールよりも安定しています。SR4モジュールとは異なり、AOCの品質指標は光アイパターンではなく電気アイパターンによって判断されます。
デジタル診断モニタリング（DDM）： DDMは、エンドユーザーがモジュールのリアルタイムパラメータを監視できるようにします。監視対象となるパラメータには、光出力パワー、光入力パワー、温度、レーザーバイアス電流、トランシーバ電源電圧などがあります。DDM機能を備えた40GBASE-SR4 QSFP+モジュールは、受信カップリング時にリアルタイムモニタリング受信機のADC（アナログ-デジタルコンバータ）値によって最適なカップリングを確保できます。そのため、SR4モジュールはAOCよりも受信感度が優れています。ただし、現時点ではSR4モジュールとAOCはどちらもリアルタイム電力監視機能を実現していません。
伝送距離： OM3ファイバーでの伝送において、SR4モジュールと40G AOCの間に大きな差はありません。しかし、SR4モジュールはAOCよりもパフォーマンスを制御できます。さらに、300mを超える伝送距離の提案では、良好なパフォーマンスを確保するためにSR4モジュールが推奨されます。
前述の通り、AOCはケーブル配線性能の一貫性と再現性に優れています。一体型で密閉された設計により、AOCは環境や振動の影響を受けにくく、トラブルシューティングにおいても管理が容易です。SR4モジュールやパッチケーブルのように、現場で何度も終端プラグを差し込んでテストする必要がないためです。そのため、AOCはデータセンターの相互接続に強く推奨されます。Fiber-Martは、データセンターに最適な高速相互接続ソリューションである高性能アクティブ光ケーブルアセンブリを提供しています。詳細はwww.fiber-mart.comをご覧ください。
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