Una introducció integral a 40G QSFP+ i CFP

El transciiver QSFP+ es pot inserir en tots els dispositius amb interfície QSFP+ (i alguns dispositius amb interfície QSFP28) per realitzar la connexió de xarxa 40G. En termes generals, hi ha dos tipus d'interfícies transceiver 40G QSFP+: interfície dúplex LC i interfície MTP/MPO. Els dos tenen diferències òbvies en la distància de transmissió, tipus de cable òptic i si la transmissió 4x10G es pot realitzar.

Els quatre tipus de transceivers òptics, 40GBASE-SR4, 40GBASE-CSR4, 40GBASE-PLRL4 i 40GBASE-PLR4, són tots transceivers d'interfície MTP, i són adequats per a situacions en què les interfícies Ethernet 4 10G han d'estar connectades.

El transciiver òptic 40GBASE-SR4 és el transciiver més utilitzat en transmissió de curta distància 40G. 40GBASE-SR4 transceivers òptics s'utilitzen sovint amb fibres òptiques multi-mode-la distància de transmissió és de 100 metres quan es aparella amb saltadors de fibra OM3; la distància de transmissió és de 150 metres quan coincideix amb els jumpers de fibra OM4. Hi ha 4 canals independents de transmissió i recepció de senyal òptics dins del transciiver. Cada canal pot suportar la transmissió de dades 10Gbps, adonant-se de la transmissió 40G d'ample de banda alta.

Tant el transciiver òptic 40GBASE-CSR4 com el transceiver òptic 40GBASE-SR4 tenen interfícies MTP, i tots dos tenen el mateix principi de treball. El transciiver òptic 40GBASE-CSR4 es pot combinar amb un saltador de fibra MTP (femella) de 12 nuclis per realitzar la transmissió òptica 40G; o amb mtp de 8 nuclis (femella)-4* LC jumper branca dúplex, es pot connectar amb 4 transceivers òptics 10GBASE-SR per aconseguir la transmissió òptica 4X10G. Com a versió actualitzada de SR4, el transciiver òptic 40GBASE-CSR4 té una distància màxima de transmissió de fins a 300 metres (amb jersei de fibra OM3) o 400 metres (amb jersei de fibra OM4).

En termes generals, hi ha dos modes bàsics de transmissió de dades-serial i paral·lel. La transmissió paral·lela es refereix a la transmissió simultània de múltiples bits de dades en diferents canals en una mateixa fibra òptica. Els transceivers òptics 40GBASE-PLRL4, transceivers SR4 i transceivers CSR4 adopten el principi de transmissió paral·lela, i normalment estan connectats amb connectors MTP. Però diferent dels dos tipus de transceivers òptics introduïts anteriorment, el transciiver òptic 40GBASE-PLRL4 suporta la transmissió de llarga distància, i la distància de transmissió en fibra d'un sol mode pot arribar a 1 km o 1,4 km.

El transciiver òptic 40GBASE-PLR4 amb interfície MTP també utilitza el principi de transmissió paral·lel descrit anteriorment. Igual que el transciiver òptic 40GBASE-PLRL4, també pot utilitzar saltadors de branca d'un sol mode per connectar el transciiver a quatre interfícies òptiques 10GBASE-LR per realitzar la transmissió 4X10G. Igual que el transciiver òptic 40GBASE-PLRL4, el transciiver òptic 40GBASE-PLR4 també s'utilitza per a la transmissió de llarga distància, però la seva distància de transmissió és més llarga, fins a 10 quilòmetres.

Els cinc tipus de transceivers òptics, 40GBASE-BiDi, 40GBASE-UNIV, 40GBASE-LR4, 40GBASE-LR4L, i 40GBASE-ER4, són tots transceivers d'interfície LC, dels quals només 40GBASE-BiDi s'utilitza per a la transmissió de curta distància a través de fibra multi-mode.

Diferent d'altres transciivers, el transciiver òptic 40GBASE-BiDi és especial ja que només disposa de 20 canals de transciiver de senyal òptic 20Gbps independents. Cada canal transciiver pot transmetre i rebre simultàniament senyals òptics de diferents longituds d'ona d'una fibra multimode. Normalment s'utilitza amb jerseis de fibra multi-mode LC. Val la pena esmentar que el transciiver òptic 40GBASE-BiDi pot realitzar la transmissió 40G sense canviar el sistema de cablejat de fibra multimode 10G existent. El transciiver òptic 40GBASE-BiDi pot transmetre 100 metres a través de cordó de pegat de fibra OM3 o 150 metres a través de cordó de pegat de fibra OM4.

"UNIV" significa universal. El transciiver òptic 40GBASE-UNIV es pot utilitzar amb fibra d'un sol mode o fibra multi-mode sense canviar la configuració del transciiver o afegir altres dispositius de maquinari. Quan s'utilitza aquest transciiver per al cablejat, el temps i el cost del cablejat es pot reduir en certa mesura. El transciiver òptic 40GBASE-UNIV té 4 canals a l'interior, i cada canal pot transmetre o rebre senyals 10G. Després de ser combinat per un multiplexor, dues fibres òptiques s'utilitzen per a la transmissió 40G. Quan s'aparella amb fibres multimode OM3 i OM4, la distància de transmissió és de 150 metres; quan s'aparella amb fibres d'un sol mode, la distància de transmissió és de 500 metres a 2 quilòmetres (depenent de diferents proveïdors).

Com s'ha esmentat anteriorment, els transceivers òptics 40GBASE-SR4 s'utilitzen àmpliament en la transmissió de curta distància, mentre que els transceivers òptics 40GBASE-LR4 són els transceivers més utilitzats en transmissió de llarga distància. El transciiver òptic 40GBASE-LR4 utilitza una interfície LC dúplex, que pot transmetre fins a 10 quilòmetres a través d'un pont d'un sol mode. Aquest tipus de transmissor òptic disposa de 4 canals de transmissió i recepció de senyals independents. El senyal òptic a l'extrem de transmissió passa a través del multiplexador per combinar totes les longituds d'ona per a la transmissió, i el senyal transmès es descomposa en 4 taxes de transmissió pel demultiplexador a l'extrem receptor. Es tracta d'un canal de 10Gbps.

El transciiver òptic 40GBase-LR4L i el transciiver òptic 40GBase-LR4 tenen el mateix principi de treball, i tots dos s'adonen de la transmissió de dades de llarga distància 40G a través de ponts d'un sol mode. La diferència entre els dos és que el transciiver òptic 40GBase-LR4L té una distància màxima de transmissió de només 2 quilòmetres.

L'últim transciiver 40GBASE-ER4 que s'introduirà té el mateix principi de treball que els dos transceivers anteriors LR4 i LR4L. Utilitza una interfície dúplex LC amb un jersei d'un sol mode. El transciiver òptic 40GBASE-ER4 és la distància de transmissió més llarga entre els nou transciivers introduïts en aquest article, fins a 40 quilòmetres.

La informació detallada i la comparació dels nou transceivers anteriors es mostren a la taula següent:

CFP (C form-factor pluggable) és un protocol de transmissió de transciiver òptic formulat per l'organització CFP MSA per a la transmissió de senyal digital d'alta velocitat. Aquest acord serveix principalment 100G Ethernet al principi, però també es pot utilitzar en xarxa 40G. Hi ha principalment tres tipus de transceivers òptics encapsulats 40G CFP: transciiver òptic 40GBASE-SR4 CFP, jersei OM4 multi-mode amb interfície MTP, transmissió de dades de 150 metres; Transceiver òptic 40GBASE-FR CFP, monodòlida amb interfície SC dúplex Utilitzeu jumpers junts, la distància de transmissió és de 2 quilòmetres; Transceiver òptic 40GBASE-LR4 CFP, la distància de transmissió pot arribar als 10 quilòmetres.

Les principals diferències entre els transceivers òptics QSFP+ i els transceivers òptics CFP es reflecteixen en els següents aspectes:

1. Aspecte: Els transciivers òptics CFP són òbviament més grans en grandària (els preus són generalment més alts);

2. Tipus d'interfície: El transciiver òptic CFP utilitza mtp o interfície SC dúplex, mentre que el transciiver òptic QSFP+ utilitza mtp o interfície LC dúplex;

3. Tipus transceivers: els transceivers òptics CFP tenen tipus limitats, i els transceivers òptics QSFP+, a més dels nou transceivers comuns descrits en aquest article, tenen altres models que suporten diferents distàncies de transmissió per satisfer les necessitats dels diferents usuaris.

El transciiver òptic QSFP+ integra les característiques de mida petita, baix cost, alta flexibilitat i àmplia aplicabilitat. En comparació amb el transciiver òptic CFP, és més afavorit pels usuaris.

Les investigacions mostren que l'ample de banda de transmissió òptica en el camp de les xarxes de comunicació necessita urgentment ser actualitzat de l'original 10G a 40G o fins i tot 100G. 40G QSFP + transceiver òptic pot realitzar alta densitat, baix cost, baixa potència 40G transmissió de dades, i té una bona perspectiva de desenvolupament.

Avui en dia, hi ha molts productes de transciiver òptic 40G en el mercat. La manera de distingir entre diferents categories i triar el transcidor òptic que s'adapti a les seves necessitats és especialment important.