Transceiverele 40 Gbs există în variante multimode și single-mode și se deosebesc semnificativ de predecesoarele lor de 10 Gbs. Modulele optice 40 Gbs sunt produse într-un alt tip de carcasă, adică QSFP+ (Quad Small Form-Factor Pluggable), fiind disponibile cu conectori MPO femelă MPO/MTP cu 12 fibre, precum și cu LC (unde MTP este o versiune îmbunătățită a MPO standard; ambele denumiri sunt utilizate interschimbabil). În aceste module nu mai avem de-a face cu un singur laser/diodă de emisie ca în inserțiile de 1 Gbs sau 10 Gbs. În acest articol le analizăm mai îndeaproape și descriem modelele de bază de transceivere 40 Gbs.
Dacă vrei să vezi specificațiile tehnice sau cauți modele concrete pentru rețeaua ta, consultă modulele optice QSFP+ 40G disponibile în magazinul nostru.
Știi care a apărut mai întâi: conectorul MPO sau modulele optice 40 Gbs?
Mai întâi a apărut conectorul MPO, iar abia ulterior a fost utilizat în modulele optice, inclusiv în cele de 40 Gbs. Apariția acestui tip de conector a fost un răspuns la necesitatea de a crește densitatea de fibre într-un singur port și de a acoperi cu un singur conector întreaga ferulă MTP cea mai populară, cu 12 fibre. Astfel, într-un singur port MPO avem 12 fibre. În prezent, conectorii MPO nu mai există doar în varianta MPO 12J, ci și MPO 24J și chiar MPO 72J, permițând construirea de rețele extinse fără a fi nevoie de o extindere majoră a infrastructurii existente.
Într-un conector MPO standard cu 12 fibre sunt utilizate doar 8 fibre exterioare, deoarece trebuie transmise doar 4 canale de 10 Gbs, ceea ce corespunde unei transmisii de 40 Gbit în fiecare direcție.
Module cu conector MPO/MTP 12
Schematizarea conectorului MPO 12J; pinii roșii sunt alocați pentru TX, adică pentru transmiterea semnalului, pinii verzi sunt alocați pentru RX, adică pentru recepția semnalului, în timp ce pinii albi nu sunt utilizați.
Pentru a conecta două module 40 Gbs folosim cabluri MPO încrucișate, astfel încât semnalul emis (TX) să fie livrat către dioda de recepție (RX).
Modulele cu conector MPO utilizează pentru transmisia de date 4 perechi de fibre optice și permit realizarea de conexiuni folosind atât fibre multimode, cât și single-mode. În cazul inserțiilor multimode QSFP+ SR4, acestea funcționează pe baza a 4 lasere 850 nm Gbs, iar în cazul inserțiilor single-mode QSFP+ LR4 PSM pe baza a 4 lasere 1310 nm 10 Gbs. Pe fiecare linie sunt transmise date cu o viteză de 10 Gbs.
Schematizarea structurii laserului pentru modulele optice 40 Gbs SR4
Inserțiile 40G QSFP+ MPO – pe partea de emisie, transmițătorul transformă semnalele electrice paralele de intrare în semnale optice paralele, cu ajutorul unei matrice de lasere. Apoi, semnalele optice paralele sunt transmise simultan prin fibrele multimode MTP. Pe partea de recepție, receptorul transformă semnalele optice paralele de intrare, prin intermediul unui ansamblu de fotodetectori, în semnale electrice paralele de ieșire.
TIPURI DE MODULE 40 Gbs
- QSFP+ 40 Gbs SR4
Inserțiile multimode QSFP+ 40 Gbs SR4 MPO cu lasere VCSEL (vertical-cavity surface-emitting lasers) care lucrează pe fibră OM3 permit obținerea unei distanțe de 100 m, iar pe fibră OM4 – chiar 150 m.
- QSFP+ 40 Gbs eSR4
Inserțiile multimode QSFP+ 40 Gbs eSR4 MPO cu lasere CML (chirp-managed directly modulated laser) sunt construite pe baza unui laser DFB cu feedback distribuit și a unui filtru optic. Acest lucru se reflectă în chiar denumirea acestui tip de laser, în care cuvântul „chirp” nu înseamnă ciripit, ci schimbarea frecvenței instantanee sau a lungimii de undă a impulsului optic în timp. Avantajele utilizării laserului CML sunt: consum redus de energie, dimensiuni compacte și eficiență ridicată, care permite obținerea de distanțe mari de transmisie. Inserțiile eSR4 care lucrează pe fibră OM3 permit obținerea unei distanțe de 300 m, iar pe fibră OM4 – chiar 400 m.
Modulul multimode QSFP+ 40 Gbs SR4 poate fi folosit și în mod 4 × 10 Gbps pentru a asigura interoperabilitatea cu modulele 10G SR. Această conectivitate se obține cu ajutorul unui cablu breakout special, echipat pe partea modulului 40G-SR4 cu un conector MPO, iar pe partea modulelor 10G SR cu conectori duplex LC (așa-numita „caracatiță”).
- QSFP+ 40 Gbs LR4 PSM - modul cu conector MPO cu ferulă înclinată
Inserțiile single-mode QSFP+ 40 Gbs LR4 PSM funcționează pe baza lasere-lor DFB (distributed feedback laser), adică lasere cu diodă cu feedback distribuit. Aceste module ating o distanță de până la 10 km; din cauza utilizării lasere-lor DFB sunt semnificativ mai scumpe decât modulele 40G SR4.
Acestea sunt singurele module optice single-mode cu conector MPO.
Această inserție este aleasă, de obicei, datorită posibilității extrem de utile, în anumite aplicații, de a separa ușor semnalul single-mode de 40 Gbs în 4 transmisii independente de 10 Gbs (în acest scop se folosesc cabluri breakout pasive, așa-numitele „caracatițe”).
La acest model de inserție, pentru a minimiza reflexiile cauzate de cuplajul MPO, a fost utilizat un conector MPO ușor diferit, cu ferulă înclinată la 8 grade și este necesar să se folosească un conector MPO femelă cu suprafața frontală înclinată la 8 grade (ca în imaginea de mai jos).
- În locul transceiverelor QSFP+ 40 Gbs putem utiliza și cabluri:
- Cabluri DAC 40 Gbs (Passive Direct Attach Cable), adică cabluri de cupru terminate la ambele capete cu mufă QSFP+, care sunt ideale pentru aplicații 40 Gigabit Ethernet pe distanțe scurte, de câțiva metri. Principalul lor avantaj este prețul redus, în timp ce dezavantajul constă în distanța limitată; se recomandă utilizarea cablurilor DAC pasive pe distanțe care nu depășesc 7 m.
- Cabluri AOC 40 Gbs (Active Optical Cable), adică cabluri cu fibră optică terminate la ambele capete cu module QSFP+, mai scumpe decât omoloagele lor din cupru, dar care pot transmite date pe distanțe mai mari: până la 300 m pe fibră OM3 și până la 400 m pe fibră OM4.
- Cabluri Breakout DAC 40 Gbs – cabluri pasive care permit conectarea unui echipament cu port QSFP+ la 4 echipamente cu porturi SFP+, pe distanțe scurte.
A DOUA PARTE A ARTICOLULUI, ÎN CARE ANALIZĂM ÎN DETALIU QSFP+ 40G: - Module 40 Gbs cu conector LC
Nu vrei să ratezi următoarele articole? Abonează-te la newsletter sau urmărește-ne pe:
