Les transceivers 40 Gbit/s existent en versions multimode et monomode et diffèrent sensiblement de leurs prédécesseurs 10 Gbit/s. Les modules optiques 40 Gbit/s sont produits dans un autre type de boîtier, à savoir QSFP+ (Quad Small Form-Factor Pluggable). Ils sont disponibles avec des connecteurs MPO femelles MPO/MTP à 12 fibres ainsi qu’avec des connecteurs LC (MTP étant une version améliorée du MPO standard ; les deux appellations sont utilisées de manière interchangeable). Dans ces modules, on ne trouve plus un seul laser/diode émettrice comme dans les transceivers 1 Gbit/s ou 10 Gbit/s. Dans cet article, nous les examinons de plus près et nous décrivons les principaux modèles de transceivers 40 Gbit/s.
Si vous souhaitez consulter les spécifications techniques ou recherchez des modèles précis pour votre réseau, consultez les modules optiques QSFP+ 40G disponibles dans notre boutique.
Savez-vous ce qui est apparu en premier : le connecteur MPO ou les modules optiques 40 Gbit/s ?
C’est le connecteur MPO qui est apparu en premier, et il a ensuite été utilisé dans les modules optiques, notamment 40 Gbit/s. L’apparition de ce type de connecteur répondait au besoin de densifier le nombre de fibres dans un seul port et de couvrir, avec un seul embout, la férule MTP la plus répandue, qui comporte 12 fibres. Ainsi, dans un seul connecteur MPO, nous disposons de 12 fibres. Aujourd’hui, les connecteurs MPO existent non seulement en version MPO 12J, mais aussi MPO 24J et même MPO 72J, ce qui permet de construire des réseaux étendus sans devoir modifier de manière significative l’infrastructure existante.
Dans un connecteur MPO standard à 12 fibres, seules 8 fibres externes sont utilisées, car nous n’avons à transmettre que 4 canaux à 10 Gbit/s, soit une transmission de 40 Gbit/s dans chaque sens.
Modules avec connecteur MPO/MTP 12
Schéma du connecteur MPO 12J : les broches rouges sont affectées au TX, c’est-à-dire à l’émission du signal, les broches vertes sont affectées au RX, c’est-à-dire à la réception du signal, tandis que les broches blanches ne sont pas utilisées.
Pour relier deux modules 40 Gbit/s, nous utilisons des câbles MPO croisés, de sorte que le signal émis (TX) soit transmis vers la diode de réception (RX).
Les modules avec connecteur MPO utilisent 4 paires de fibres optiques pour la transmission de données et permettent d’établir des liaisons sur fibres aussi bien multimode que monomode. Dans le cas des modules multimode QSFP+ SR4, ils fonctionnent avec 4 lasers 850 nm 10 Gbit/s, tandis que pour les modules monomode QSFP+ LR4 PSM, ils fonctionnent avec 4 lasers 1310 nm 10 Gbit/s. Sur chacune des voies, les données sont transmises à 10 Gbit/s.
Schéma de l’architecture laser des modules optiques 40 Gbit/s SR4
Les modules 40G QSFP+ MPO : côté émission, l’émetteur convertit les signaux électriques d’entrée parallèles en signaux optiques parallèles à l’aide d’une matrice de lasers. Les signaux optiques parallèles sont ensuite transmis simultanément via les fibres multimode MTP. Côté réception, le récepteur convertit les signaux optiques d’entrée parallèles en signaux électriques de sortie parallèles au moyen d’un réseau de photodétecteurs.
Types de modules 40 Gbit/s
- QSFP+ 40 Gbit/s SR4
Les modules multimode QSFP+ 40 Gbit/s SR4 MPO, dotés de lasers VCSEL (vertical-cavity surface-emitting lasers), permettent d’atteindre une distance de 100 m sur fibre OM3, et jusqu’à 150 m sur fibre OM4.
- QSFP+ 40 Gbit/s eSR4
Les modules multimode QSFP+ 40 Gbit/s eSR4 MPO, avec lasers CML (chirp-managed directly modulated laser), sont construits à partir d’un laser DFB (distributed feedback) et d’un filtre optique. Cela se reflète dans l’appellation même de ce type de laser, où le mot « chirp » ne désigne pas un pépiement, mais la variation de la fréquence instantanée ou de la longueur d’onde d’une impulsion optique au cours du temps. Les avantages de l’utilisation d’un laser CML sont : faible consommation d’énergie, encombrement réduit et haute efficacité permettant d’atteindre de longues distances de transmission. Les modules eSR4 fonctionnant sur fibre OM3 permettent d’atteindre une distance de 300 m, et jusqu’à 400 m sur fibre OM4.
Le module multimode QSFP+ 40 Gbit/s SR4 peut également être utilisé en mode 4 × 10 Gbit/s afin d’assurer l’interopérabilité avec des modules 10G SR. Cette connectivité est obtenue à l’aide d’un câble breakout spécifique, équipé côté module 40G-SR4 d’un connecteur MPO et côté modules 10G SR de connecteurs LC duplex (appelé « poulpe »).
- QSFP+ 40 Gbit/s LR4 PSM – module avec connecteur MPO angulaire
Les modules monomode QSFP+ 40 Gbit/s LR4 PSM fonctionnent avec des lasers DFB (distributed feedback laser). Ces modules atteignent des distances allant jusqu’à 10 km et, en raison de l’utilisation de lasers DFB, ils sont nettement plus coûteux que les modules 40G SR4.
Ce sont les seuls modules optiques monomodes avec connecteur MPO.
Ce module est généralement choisi pour la possibilité précieuse, dans certaines applications, de séparer facilement un signal monomode 40 Gbit/s en 4 transmissions indépendantes de 10 Gbit/s (en utilisant pour cela des câbles breakout passifs, les « poulpes »).
Dans ce modèle de module, afin de minimiser les réflexions dues à l’interconnexion MPO, on a utilisé un connecteur MPO légèrement différent, avec une face d’extrémité angulaire de 8 degrés, et il convient d’employer un connecteur MPO femelle avec surface frontale inclinée de 8 degrés (comme sur le schéma ci-dessous).
- Au lieu de transceivers QSFP+ 40 Gbit/s, nous pouvons également utiliser des câbles :
- Câbles DAC 40 Gbit/s (Passive Direct Attach Cable), c’est-à-dire des câbles cuivre terminés des deux côtés par un connecteur QSFP+, parfaitement adaptés aux applications 40 Gigabit Ethernet de courte portée sur quelques mètres. Leur grand avantage est leur faible coût, tandis que leur inconvénient est la portée limitée ; il est recommandé d’utiliser des câbles DAC passifs sur des distances n’excédant pas 7 m.
- Câbles AOC 40 Gbit/s (Active Optical Cable), c’est-à-dire des câbles à fibre optique terminés des deux côtés par des modules QSFP+, plus coûteux que leurs équivalents cuivre, mais capables de transmettre les données sur de plus longues distances : jusqu’à 300 m sur fibre OM3 et jusqu’à 400 m sur fibre OM4.
- Câbles Breakout DAC 40 Gbit/s – câbles passifs permettant de connecter un équipement avec port QSFP+ à 4 équipements dotés de ports SFP+, sur une courte distance.
DEUXIÈME PARTIE DE L’ARTICLE, DANS LAQUELLE NOUS ANALYSONS PLUS EN DÉTAIL LES QSFP+ 40G : Modules 40 Gbit/s avec connecteur LC
Vous ne voulez pas manquer nos prochains articles ? Inscrivez-vous à la newsletter ou suivez-nous sur :
