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Transceptores 40G QSFP+ MTP vs 40G QSFP+ LC

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Worton

Traductor Don Juan
13 de diciembre de 2019
2020-10-25 14:28:10
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Puesto que se ha implementado una Ethernet de 40 Gigabit en la mayoría de los centros de datos, se encuentran disponibles en el mercado una variedad de dispositivos de red diseñados para enlaces de 40GbE. Los transceptores de 40G se convertirán en un componente indispensable. En general, hay dos interfaces adoptadas por los transceptores QSFP+ 40G - MTP/MPO y LC ¿cuáles son las diferencias entre los transceptores QSFP+ MTP vs. QSFP+ LC?

¿Qué son los transceptores 40G QSFP+ MTP y 40G QSFP+ LC?

El tipo de conector que se conecta a ambos extremos de los cables de conexión se determina según la interfaz de los transceptores de 40G. Normalmente, los transceptores QSFP+ 40G destinados a distancias de transmisión cortas están equipados con interfaces MTP, y los de LC se emplean para distancias de transmisión largas. En la segunda parte presentaremos minuciosamente los módulos específicos y algunas excepciones.

Los módulos QSFP+ MTP 40G son transceptores QSFP+ con interfaces MTP que se colocan con cables MTP/MPO. El MTP es una versión mejorada del MPO genérico (multi-fiber push-on). En la mayoría de los casos, sólo usaremos "MTP" por conveniencia. Los módulos MTP 40GbE QSFP+ se conectan por lo general con cables MTP de 8 o 12 fibras que están terminados con conectores MTP paralelos (hembra) de 12 fibras.

QSFP+ MTP module with MTP cable.jpg

Figura 1: Módulo QSFP+ con cable MTP


Los módulos QSFP+ 40G LC son transceptores QSFP+ con interfaces LC, que se componen de cables LC. Los módulos LC QSFP+ de 40GbE se conectan generalmente con cables LC dúplex de 2 fibras que están terminados con conectores LC dúplex de 2 fibras.

QSFP+ LC module with LC cable.jpg

Figura 2: Módulo QSFP+ con cable LC


Transceptores QSFP+ MTP vs. QSFP+ LC: ¿Cuáles son sus diferencias?

Funcionamiento

Transceptor 40G QSFP+ MTP: en la parte de transmisión, el transmisor convierte las señales eléctricas de entrada en paralelo en señales ópticas paralelas mediante el uso de un láser. Luego las señales ópticas paralelas se transmiten simultáneamente a través del cable paralelo MTP. Con respecto a la recepción, el receptor convierte las señales ópticas de entrada paralelas en señales eléctricas de salida paralelas a través de un conjunto de fotodetectores. Es importante destacar que los transceptores QSFP+ de 40G con interfaz MTP pueden utilizarse en conectividad 4x10G a través de un cable paralelo externo de 12 fibras a un cable de conexión dúplex de 2 fibras.

The working principle of 40G QSFP+ LC transceivers.jpg

Figura 3: Transceptores 40G QSFP+ MTP


Transceptor LC QSFP+ 40G: En cuanto a la transmisión, los flujos de datos en serie de 4 canales de 10G se pasan a los conductores de láser. Los conductores de láser controlan los láseres de modulación directa (DML) con longitudes de onda. Después, la salida de los cuatro DML se multiplexa ópticamente a un cable de fibra a través de un conector LC, combinándose como una señal óptica de 40G. Respecto a la recepción, la señal óptica de 40G se demultiplexa en 4 canales individuales de 10G con diferentes longitudes de onda. Cada luz de longitud de onda es recogida por un PIN y luego es emitida como datos eléctricos después de ser amplificada por un TIA (amplificador de transimpedancia). A diferencia de los transceptores QSFP+ de 40G con interfaces MTP, los transceptores QSFP+ de 40G con interfaces LC no pueden dividirse en 4x10G ya que utilizan 4 longitudes de onda en un par de SMF.

The working principle of 40G QSFP+ LC transceivers.jpg

Figura 4: Transceptores 40G QSFP+ LC


Monomodo vs Multimodo QSFP+

La fibra monomodal (SMF) tiene una tolerancia mucho más estricta para la óptica utilizada. El núcleo es más pequeño y la longitud de onda del láser es más estrecha, lo que significa que la SMF tiene la capacidad de un mayor ancho de banda y distancias mucho más largas en la transmisión. Los transceptores QSFP+ de 40G que tienen interfaces LC se utilizan típicamente en la transmisión de datos a largas distancias a través de SMF, salvo que el 40GBASE-BiDi transmite datos con una interfaz LC a cortas distancias (100 m@OM3; 150 m@OM4) a través de fibra multimodo (MMF).

La MMF utiliza un núcleo mucho más grande y normalmente utiliza una longitud de onda de luz más larga. Debido a esto, la óptica utilizada en el MMF tiene una mayor capacidad para recoger la luz del láser. Los transceptores QSFP+ de 40G con interfaces MTP se utilizan generalmente para la transmisión de corta distancia a través de MMF, excepto en el caso de 40GBASE-PLR4 y 40GBASE-PLRL4, que admiten la transmisión de larga distancia a través de SMF.

La siguiente tabla resume el tipo de cable, el tipo de conector y las distancias máximas de transmisión de nueve tipos comunes de QSFP+ (Nota: 40GBASE-UNIV puede funcionar tanto con MMF como con SMF).

Transceptor 40G Fibra paralela MTP LC dúplex
SMF Tipo Distancia Tipo Distancia
40GBASE-PLRL4 1km o 1.4km 40GBASE-LR4L 2km
40GBASE-LR4 10km
40GBASE-PLR4 10km 40GBASE-ER4 40km
40GBASE-UNIV 500m a 2km

MMF


40GBASE-SR4

100m@OM3;

150m@OM4

40GBASE-BiDi

100m@OM3;

150m@OM4

40GBASE-CSR4

300m@OM3;

400m@OM4

40GBASE-UNIV 150m@OM3/OM4

¿ Cuáles son los cables de conexión más comunes entre los módulos transceptores QSFP+ MTP y QSFP+ LC?

Switches avanzados, cables de conexión y módulos transceptores se vuelven indispensables en la red de transmisión de 40G. La selección de los cables de conexión adecuados para los transceptores de 40G es muy importante. En términos generales, la selección de los cables de conexión está condicionada por dos factores principales: la distancia de transmisión y el tipo de conector.

Los nueve transceptores mencionados anteriormente están disponibles en la transmisión corta o larga de 40G, tales como 40GBASE-SR4 (para corto alcance) y 40GBASE-LR4 (para largo alcance). Se sugiere el MMF para la distancia de transmisión corta de 40G QSFP+, y el SMF para la de 40G QSFP.

En el caso de los transceptores MTP QSFP+ de 40G, los cables MTP pueden ser cables troncales MTP o cables de arnés MTP. El cable troncal MTP es un cable con dos conectores MTP en ambos extremos que sirve de enlace permanente para conectar los módulos interconectados del MTP entre sí. Un cable troncal MTP junto con los módulos transceptores QSFP+ de 40G se utiliza para la conexión de 40G-40G. El cable de arnés del MTP, también conocido como cable fanout o cable de conexión, tiene un solo conector MTP en un extremo y 4 conectores dúplex LC en el otro extremo. Un cable de conexión dúplex MTP a LC de 8 fibras con un transceptor QSFP+ de 40G y cuatro transceptores SFP+ de 10G permiten una conexión de 40G-4x10G.

A diferencia del módulo MTP QSFP+ de 40G anterior, los transceptores de LC QSFP+ de 40G sólo son aplicables a la conexión de 40G-40G. La correspondencia entre los transceptores y los cables de conexión se indican a continuación: El transceptor 40GBASE-BiDi puede transmitir tráfico full-duplex de 40Gbps con los cables de conexión LC dúplex multimodo OM3 u OM4, los 40GBASE-LR4/LR4L/ER4 suelen ir acompañados de cables de conexión LC dúplex de monomodo, y el 40GBASE-UNIV con interfaz LC soporta tanto cables de conexión LC SMF como MMF.

Consulta la siguiente tabla para obtener más información sobre cómo escoger cables de conexión entre los nueve módulos más comunes de QSFP+:

Modelo Aplicación

Cable Type & Tipo de cable


Polaridad (typically)


40GBASE-SR4

40GBASE-CSR4


40G-40G Cable MTP-12 UPC MMF Tipo B
40G-4x10G

Cable MTP-8 UPC to 8xLC MMF APC


Tipo B

40GBASE-PLRL4

40GBASE-PLR4


40G-40G Cable MTP-12 APC SMF Tipo B
40G-4x10G Cable MTP-8 APC a 8xLC UPC SMF Tipo B

40GBASE-LR4

40GBASE-LR4L

40GBASE-ER4


40G-40G Cable de fibra LC UPC Duplex SMF N/A
40GBASE-BiDi 40G-40G Cable de fibra LC UPC Duplex MMF N/A
40GBASE-UNIV 40G-40G Cable de fibra LC UPC Duplex SMF/MMF N/A

Nota: La polaridad debe ser considerada cuando se seleccionen los cables MTP para los módulos MTP de 40G QSFP+. Hay tres tipos diferentes de cables de conexión del arreglo MTP definidos en la norma TIA: Tipo A, Tipo B y Tipo C utilizados para los tres diferentes métodos de conectividad A, B y C, respectivamente.

Preguntas frecuentes

Existen diversos cables MTP y MPO disponibles en el mercado, ¿cuál es la diferencia y cómo puedo elegir un cable para el 40G QSFP+ MTP?

MPO significa "multi-fibra push on". Si bien MTP es una marca para los conectores MPO fabricados por US Conec, se trata de una conformidad insuficiente para los conectores MPO. Para tu información, todos los MTP son MPO pero no todos los MPO son MTP. Ambos conectores MTP y MPO son soluciones factibles, pero el MTP es una versión mejorada del MPO con pequeñas diferencias de precio. Normalmente, se recomiendan los cables de conexión MTP.

¿Se puede utilizar un transceptor QSFP+ 40GBASE-UNIV que funcione en la longitud de onda de 850nm con los cables de conexión OM1?

La respuesta es sí, pero no lo recomendamos. La distancia y la calidad de la transmisión se limitarían al utilizar OM1 con transceptores QSFP+ 40G. Normalmente se sugieren los cables de fibra OM1 para transmisiones de 100Mbps y 1000Mbps. En este caso, los dos cables de fibra óptica multimodo optimizados para corta distancia - OM3 y OM4 son más adecuados.