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4 fattori che influenzano la connessione dei moduli transceiver ad alta velocità

Inviato il 21 Giu 2023 by
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La crescita vertiginosa del traffico di rete sta portando a massicci aggiornamenti nei data center. Per una connessione efficace, i componenti devono essere reciprocamente compatibili. I transceiver ad alta velocità sono fondamentali per convertire rapidamente i segnali elettrici in segnali ottici e viceversa. Tuttavia, gli utenti possono incontrare difficoltà nel collegare diversi tipi di transceiver. In questo articolo, FS esplorerà i 4 principali fattori che influenzano il collegamento dei moduli transceiver ad alta velocità.

Fattore 1: Lunghezza d'onda

La lunghezza d'onda indica la frequenza specifica della luce utilizzata per trasmettere e ricevere dati. Si misura in nanometri (nm). Le lunghezze d'onda comunemente utilizzate sono 850nm, 1310nm e 1550nm, oltre alle lunghezze d'onda CWDM di 1270~1610nm e DWDM di 1525~1565nm o 1570~1610nm.

Nei collegamenti in fibra, i dati vengono trasmessi da un'estremità all'altra. I moduli ottici alle due estremità devono supportare la stessa lunghezza d'onda per garantire la conversione e la trasmissione. Un modulo con una lunghezza d'onda di 1310 nm non può stabilire la comunicazione e l'interconnessione con uno a 850 nm. Il disallineamento della lunghezza d'onda potrebbe causare la perdita di dati durante la trasmissione.

Come verificare e confermare la lunghezza d'onda dei moduli? Esistono molti metodi. Prendiamo ad esempio il modulo QSFP-DD DR4 400G FS. È possibile consultare le informazioni su FS.com prima dell'acquisto e controllare l'etichetta del modulo in uso. Inoltre, se il modulo ottico supporta Diagnostics Download Manager (DDM), è possibile controllarlo direttamente tramite comandi e Simple Network Management Protocol (SNMP).

Wavelength-Product Lable

Fattore 2: Distanza di trasmissione

La distanza di trasmissione si riferisce alla distanza massima a cui il modulo può trasmettere segnali ottici senza amplificatore o ripetitore. Il modulo ottico a corto raggio è in genere progettato per trasmettere i dati su una distanza massima di 300 metri, ad esempio all'interno di un data center o di una rete locale (LAN). Un modulo a lungo raggio può trasmettere dati su decine di chilometri, ad esempio in una rete metropolitana (MAN) o in una rete ad ampio raggio (WAN). FS offre diverse scelte di moduli transceiver ad alta velocità con distanze di trasmissione differenti. È possibile scegliere i prodotti corrispondenti alla distanza di trasmissione e agli scenari applicativi in base alle esigenze effettive.

 
Modelli e distanza di trasmissione
Transceiver 100G
SR4(100m), PIR4(500m), IR4(2km), LR4(10km), ER4(40km), ZR4(80km)
Transceiver 400G
SR(100m), DR(500m), FR(2km), LR(10km), ER(40km), ZR(80km), ER(40km), ZR(80km)

Anche se è possibile stabilire una connessione tra due moduli con distanze di trasmissione diverse, a condizione che la portata TX&RX non superi quella dell'altra estremità e che la lunghezza d'onda sia la stessa. Un modulo DR 100G e un XDR4 400G possono teoricamente stabilire una connessione, ma di solito non vengono collegati in questo modo poiché uno è un modulo da 500 m e l'altro da 2 km.

I moduli ottici con distanze di trasmissione diverse non possono stabilire una connessione diretta. L'uso improprio a causa di distanze di trasmissione non uniformi riduce la durata del modulo. In generale, la gamma di potenza ottica in uscita e in ingresso aumenta con la distanza di trasmissione. Un'eccessiva potenza di uscita del TX può superare il rilevatore dell'altro modulo. Ciò potrebbe causare il guasto del componente. La luce emessa dal modulo a lungo raggio può bruciare il modulo a corto raggio, richiedendo un attenuatore ottico nel mezzo. Pertanto, il modulo a corto raggio potrebbe bruciarsi quando viene collegato a un modulo a lungo raggio. In questo caso, si suggerisce di adottare un attenuatore ottico nel mezzo per evitare tale guasto.

Fattore 3: Modulazione

La modulazione indica il processo di codifica dei dati digitali su un segnale ottico che può essere trasmesso su cavi in fibra ottica mediante un modulo ottico. Attualmente esistono tre forme di modulazione: NRZ, PAM4 e QAM.

 
Transceiver 100G
Transceiver 400G
NRZ
SR4PIR4IR4LR4
/
PAM4 100G
DRFRLR
SR4DR4XDR4FR4PLR4LR4
PAM4 50G
/
SR8LR8ER8
16QAM
/

Nello scenario applicativo del breakout da 400G a 4x100G, DR4 400G può stabilire una connessione breakout con DR 100G, XDR4 400G può stabilire una connessione breakout con FR 100G e PLR4 400G può stabilire una connessione breakout con LR 100G. Questi moduli hanno la stessa lunghezza d'onda, distanza di trasmissione e modalità di modulazione. Ad esempio, la lunghezza d'onda centrale del modulo DR 100G è di 1310 nm. Il modulo DR4 400G ha quattro serie di onde, ognuna delle quali è di 1310 nm. DR e DR4 sono adatti a scenari di 500 metri. La distanza di trasmissione è la stessa, quindi è possibile stabilire un breakout 4x100G tramite un cavo patch in fibra MTP a 4xLC. I moduli ottici con modalità di modulazione del segnale non coerenti non possono eseguire la trasmissione di conversione del segnale.

Fattore 4: Fattore di forma

Il fattore di forma di un è progettato per proteggere i componenti elettronici da eventuali danni e per fornire un fattore di forma standardizzato che sia facilmente configurabile e sostituibile in un'ampia gamma di apparecchiature. I transceiver 100G FS sono principalmente realizzati in QSFP28, mentre i transceiver 400G sono in QSFP112, OSFP e QSFP-DD.

Form Factor

Prima di inserire il modulo ottico nello switch, è necessario verificare che l'apparecchiatura supporti il fattore di forma corrispondente del modulo ottico.

 
Fattore di forma
Retrocompatibilità
Transceiver 100G
QSFP28
Moduli QSFP+
Transceiver 400G
QSFP112
Moduli QSFP56/QSFP28
OSFP
/
QSFP-DD
Moduli ottici QSFP56/QSFP28/QSFP+

Applicazioni tipiche

Typical Applications

L'implementazione a quattro lunghezze d'onda di Shortwave Wavelength Division Multiplexing (SWDM) è chiamata SWDM4. Queste quattro lunghezze d'onda vengono multiplexate/demultiplexate all'interno del transceiver QSFP in una coppia di fibre multimodali (una fibra in ciascuna direzione, ovvero un'interfaccia duplex standard). Ciascuna delle quattro lunghezze d'onda opera a 25G, consentendo la trasmissione di 100G (4x25G) Ethernet su fibre multimodali duplex esistenti, utilizzando connettori LC standard.

Il modulo SWDM4 BiDi 100G FS è modulato NRZ. Il modulo Cisco PAM4 BiDi 100G è modulato PAM4 50G. Nella figura precedente, entrambi i moduli possono collegarsi al rispettivo modulo. Vale la pena notare la situazione della terza riga e chiedersi perché. Come indicato nella tabella sottostante, le lunghezze d'onda e le forme di modulazione sono diverse. Per questo motivo i due moduli non riescono a stabilire una connessione.

 
Lunghezza d'onda
Modulazione
Modulo SWDM4 BiDi 100G
4x25Gb/s 850nm ✗
NRZ ✗
Modulo PAM4 BiDi 100G
2x50Gb/s 850nm ✗
PAM4 ✗ 50G

Conclusioni

Come già detto, le connessioni dei moduli transceiver ad alta velocità sono generalmente influenzate da quattro fattori principali: lunghezza d'onda, distanza di trasmissione, modulazione e fattore di forma. In situazioni complesse, gli ultimi due fattori possono essere variabili. Ad esempio, un chip di cambio incorporato (potrebbe convertire il QSFP-DD NRZ in PAM4) consente di collegare due moduli con modulazioni diverse. Ma nella maggior parte dei casi, la lunghezza d'onda e la distanza di trasmissione sono decisive.

Grazie a questa guida, potrete prendere decisioni informate e scegliere i moduli più adatti. FS.com offre transceiver per data center 100G e 400G completi a prezzi competitivi. Inoltre, il team di esperti FS fornisce assistenza tecnica e servizi professionali. Non esitate a consultarci e a ottenere una soluzione personalizzata. Preparatevi a una connessione di successo con i moduli transceiver ad alta velocità di FS!

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