Leitfaden: MTP/MPO-Verkabelung für 400G-Netzwerk

Die Nachfrage nach 400G-Übertragungsraten von großen Rechenzentren und Telekommunikationsanbietern nimmt weiter zu, und die Verkabelungslösungen werden ständig aktualisiert. Um 400G-Datenraten zu erreichen und Verkabelungskosten zu sparen, müssen Durchbrüche, eine höhere Verbindungsdichte und vereinfachte Netzwerkdesign-Ansätze berücksichtigt werden, so dass 400G-MTP/MPO-Kabel immer häufiger zum Einsatz kommen. FS bietet MTP/MPO-Verkabelungslösungen an, die den Anforderungen von 400G-Hochleistungsnetzwerken gerecht werden. In diesem Artikel werden spezifische Verkabelungsanwendungsszenarien beschrieben.

Überblick über FS 400G MTP/MPO-Kabel und -Transceiver

Im Zuge des Aufkommens von 400GbE entwickeln sich optische 400G-Transceiver mit mehreren Typen wie 400G-SR8, 400G-DR4, 400G-FR4, 400G-FR8, 400G-LR8 und 400G-SR16 usw. Unter ihnen sind 400G-SR8-, 400G-DR4- und 400G-FR4-Transceiver sowohl im QSFP-DD- als auch im OSFP-Formfaktor weit verbreitet und werden bereits von Anbietern optischer Transceiver auf dem Markt verkauft.

MTP/MPO-Kabel mit Multicore-Steckern werden für die Verbindung von optischen Transceivern verwendet. Es gibt 4 verschiedene Arten von Anwendungsszenarien für 400G MTP/MPO-Kabel. Gängige MTP/MPO-Patchkabel sind 8-adrig, 12-adrig und 16-adrig. Ein 8- oder 12-adriges MTP/MPO-Patchkabel mit Singlemode-Faser wird in der Regel für die Direktverbindung von zwei optischen 400G-DR4-Transceivern verwendet. Das 16-adrige MTP/MPO-Patchkabel kann verwendet werden, um optische 400G-SR8-Transceiver mit 200G-QSFP56-SR4-Transceivern zu verbinden, und es kann auch verwendet werden, um 400G-8x 50G mit 400G-4x 100G-Transceivern zu verbinden. Das 8-adrige MTP auf 4-adrige LC-Duplex-Patchkabel wird verwendet, um den optischen 400G-DR4-Transceiver mit einem optischen 100G-DR-Transceiver zu verbinden.

Abbildung 1: SR8-vs-DR4-vs-DR8

400G MTP/MPO-Verkabelungslösungen für typische 400G-Netzwerkanwendungen

In 400G-Rechenzentren gibt es hauptsächlich vier Verkabelungsszenarien: 400G-400G, 400G-4x 100G, 400G - 2x 200G und 400G - 5x 80G. Durch die Kombination der oben genannten 400G-Module mit angepassten Patchkabeln wird eine einwandfreie direkte Verbindung oder Zusammenschaltung realisiert. In diesem Abschnitt wird auf die MTP-Verkabelungslösungen für die Direktverbindung für die vier Szenarien eingegangen.

🔗 400G-400G-Direktverbindung

400G-DR4 OSFP/QSFP-DD auf 400G-DR4 OSFP/QSFP-DD

8-/12-adriges MTP/MPO-Kabel, bis zu 500 m

Eine 400G-Direktverbindung für kurze/mittlere Entfernungen besteht in der Regel aus einem 8-/12-adrigen MTP-Patchkabel und einem 400G-DR4 OSFP/QSFP-DD-Modul. Der Begriff „DR“ in „DR4“ steht für 500m Reichweite mit Singlemode-Glasfasern und „4“ bedeutet, dass es 4 x 100Gbps optische Kanäle gibt. Da ein optischer Kanal zwei Fasern erfordert, wird ein 8- oder 12-adriges MTP-Kabel mit einem 400G-DR4-Modul verwendet. Mit einem 8-adrigen MTP-Kabel beträgt die Faserausnutzung 100 %, während mit einem 12-adrigen MTP-Kabel immer noch vier Fasern nicht genutzt werden. Das folgende Diagramm zeigt am Beispiel des 400G QSFP-DD-Moduls ein MTP-Kabel für eine 400G DR4-Direktverbindung.

Abbildung 2: 400G-400G-Direktverbindung

 

 

400G-SR8 OSFP/QSFP-DD auf 400G-SR8 OSFP/QSFP-DD

100m Spannweite mit 16-adriges MTP/MPO-Kabel

Die 400G-SR8-Transceiver erfordern die Verwendung eines 16-adrigen MTP-Kabels. Der Begriff „SR8“ in „SR“ steht für 100m Reichweite bei Verwendung von Multimode-Fasern, und „8“ bedeutet, dass es 8 optische Kanäle gibt, von denen jeder mit 50Gbps arbeitet. Normalerweise werden bei 400G-SR8-Modulen 16-Faser-MTP-Kabel mit 100% Faserausnutzung für die direkte Verbindung verwendet. Es wird erwartet, dass diese 400G-SR8-Transceiver hauptsächlich von bestimmten Anbietern von Cloud-Diensten in Nordamerika und China eingesetzt werden.

Abbildung 3: 400G-400G-Direktverbindung

 

 

🔗 400G-2x200G-Direktverbindung

400G-SR8 OFSP/QSFP-DD auf 2x 200G-SR4 QSFP

100m Spannweite mit 16-adrigem MTP-Konvertierungskabel

Im Backbone-Netz und in einigen komplexeren Großstadtnetzen wird die Dual-Carrier-Technologie (2x200G) zur Komprimierung des Kanalabstands im Vergleich zu der 400G-Technologie mit nur einem Carrier eingesetzt. Durch die Verlängerung der Übertragungsdistanz und die Verbesserung der spektralen Effizienz kann eine 400G-2x200G-Direktverbindung dazu beitragen, 400G-Backbone-Netze mit minimalen Bandbreitenressourcen einzurichten.

In diesem Fall werden 16-adrige MTP-Konvertierungskabel benötigt, die an beiden Enden mit MTP/MPO-Steckern abgeschlossen sind. Mit diesem Kabeltyp können ein 400G OFSP/QSFP-DD-Modul und zwei 200G QSFP56-Module direkt verbunden werden.

Abbildung 4: 400G-2x200G-Direktverbindung

 

 

🔗 400G-4x 100G-Direktverbindung

400G-DR4 OSFP/QSFP-DD auf 4x100G-DR QSFP

500m Spannweite mit 8-adrigem MTP/MPO-Trunkkabel und 4-adrigem LC-Duplex-Patchkabel

Die Architektur von 400G-4x100G verwendet 4 Wellenlängen bei 100Gbps. Die aktuelle 100G-Technologie basiert jedoch auf einem 4x25G-Design und kann nicht auf 400G skaliert werden. Die PAM4-Technologie wird eingesetzt, um 100Gbps pro Kanal zu erreichen und dann durch 4x100G-Aggregation eine Gesamtgeschwindigkeit von 400Gbps zu erreichen. Die MTP-Kabel ermöglichen die Aufteilung der 400G-Bandbreite in mehrere 100G- oder 40G-Datenströme.

Im 400G auf 4x100G Migrationsszenario wird eine 8-adrige MTP-LC-Kassette, die in einem Rackmount-Gehäuse verpackt ist, für die Übertragung von MTP auf LC verwendet, und dann werden ein 8-adriger MTP/MPO-Trunk und 4-adriges LC-Duplex-Patchkabel verwendet, um beide Ports zu verbinden.

Abbildung 5: 400G-4x100G-Direktverbindung

 

 

🔗 400G-8x50G-Direktverbindung

400G-SR8 OFSP/QSFP-DD auf 8x50G-SR SFP

500m Reichweite mit 16-adrigem MTP-Konvertierungskabel und LC-Duplex-Patchkabel

Das schnelle Wachstum von 400G hat teilweise zum weniger populären 50G-Markt beigetragen, und MTP/MPO-Kabel bieten die Technologie zur Skalierung von 50GbE auf ein 400G-Netzwerk (8x50G). Acht 50G-Spuren können die optische Verbindung der 40Gbps-Aggregation über PAN-Modulation unterstützen. In diesem Beispielszenario befindet sich die MTP-Kassette in der Mitte, um das 16-adrige MTP-Konvertierungskabel und die LC-Duplex-Patchkabel miteinander zu verbinden und die 400G-8x50G-Direktverbindung zu realisieren.

Abbildung 6: 400G-8x50G-Direktverbindung

 

Skalierung auf MTP/MPO-Verkabelungssystem für 400G Netzwerke

400G wird zunehmend allgegenwärtig in vielen Hochleistungs- und High-Density-Netzwerkumgebungen. Mit der Popularisierung von 400G-Netzwerken hat sich die MTP-Verkabelung in Rechenzentren als vorherrschende Verkabelungslösung durchgesetzt. FS ist immer an der Spitze und bieten eine Vielzahl relevanter 400G MTP-Produkte für reibungslose 400GbE-Konnektivität oder 400G-4x100G-, 400G-2x200G- und 400G-5x80G-Migration.