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40G QSFP+ MTPと40G QSFP+ LC光モジュール

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Worton

翻訳者 ともや
2019年12月13日 に投稿された
2020-10-26 23:06:25
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ほとんどのデータセンターでは40ギガビットイーサネットが展開されているため、40 GbEリンク用に設計されたさまざまなネットワークデバイスが市場で入手できます。40G光モジュールは不可欠なコンポーネントになります。一般的に、40G QSFP+光モジュールで採用されている2つのインターフェイス、MTP/MPOとLCがあります。次に、QSFP+ MTPとQSFP+ LC光モジュールの違いは何ですか?

40G QSFP+ MTPおよび40G QSFP+ LC光モジュールとは何ですか?

パッチコードの両端に接続するコネクタタイプは、40G光モジュールのインターフェイスによって決まります。通常、短距離用の40G QSFP+モジュールにはMTPインターフェイスが装備され、長距離用にはLCインターフェイスが採用されています。特定のモジュールといくつかの例外は、第2部で入念に紹介されます。

40G QSFP+ MTPモジュールは、MTP/MPOケーブルと併置されたMTPインターフェイスを備えたQSFP+光モジュールです。MTPは汎用MPO(マルチファイバープッシュオン)の拡張バージョンであり、互換的に呼ばれます。ほとんどの場合、便宜上「MTP」を使用します。40GbE QSFP+ MTPモジュールは、通常、12ファイバーのパラレル(メス)MTPコネクターで終端されている8または12ファイバーMTPケーブルで接続します。

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Figure 1: QSFP+ MTP module with MTP cable


40G QSFP+ LCモジュールは、LCケーブルを備えたLCインターフェイスを備えたQSFP+光モジュールです。40GbE QSFP+ LCモジュールは通常、2ファイバデュプレックスLCコネクタで終端されている2ファイバデュプレックスLCケーブルで接続します。

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Figure 2: QSFP+ LC module with LC cable


QSFP+ MTPとQSFP+ LC光モジュール:違いは何ですか?

動作原理

40G QSFP+ MTP光モジュール-送信側では、トランスミッターはレーザーアレイを使用して、並列電気入力信号を並列光信号に変換します。次に、パラレル光信号がMTPパラレルケーブルを介して同時に送信されます。受信側では、受信機は、光検出器アレイを介した並列光入力信号を並列電気出力信号に変換します。MTPインターフェースの40G QSFP+光モジュールは、外部12ファイバーパラレル2ファイバーデュプレックスブレイクアウトケーブルを介して4x10G接続で使用できることに言及する価値があります。

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

Figure 3: The working principle of 40G QSFP+ MTP transceivers


40G QSFP+ LC光モジュール—送信側では、4チャンネルの10Gシリアルデータストリームがレーザードライバーに渡されます。レーザードライバーは、波長で直接変調レーザー(DML)を制御します。次に、4つのDMLの出力はLCコネクタを介してファイバーケーブルに光学的に多重化され、40G光信号として結合されます。受信側では、40G光信号は、異なる波長を持つ4つの個別の10Gチャネルに逆多重化されます。各波長の光はPINによって収集され、TIA(トランスインピーダンスアンプ)によって増幅された後、電気データとして出力されます。MTPインターフェイスを備えた40G QSFP+光モジュールとは異なり、LCインターフェイスを備えた40G QSFP+光モジュールは、1組のSMFで4つの波長を使用するため、4x10Gに分割できません。

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

Figure 4: The working principle of 40G QSFP+ LC transceivers


シングルモードとマルチモードQSFP+

シングルモードファイバ(SMF)は、使用される光学系に対してはるかに厳しい許容範囲を持っています。コアはより小さく、レーザーの波長はより狭いため、SMFはより高い帯域幅とより長い伝送距離を実現します。LCインターフェースを備えた40G QSFP+光モジュールは、通常、SMFを介した長距離のデータ伝送に使用されますが、40GBASE-BiDiはマルチモードファイバ(MMF)を介して短距離(100 m @ OM3、150 m @ OM4)でLCインターフェースを使用してデータを送信します。

MMFははるかに大きなコアを使用し、通常はより長い波長の光を使用します。このため、MMFで使用される光学系には、レーザーからの光を収集する高い能力があります。MTPインターフェイスを備えた40G QSFP+光モジュールは、通常、MMFを介した短距離伝送用に展開されます。ただし、40GBASE-PLR4および40GBASE-PLRL4を除き、SMFを介した長距離伝送をサポートします。

次の表は、ケーブルの種類、コネクタの種類、および最大値をまとめたものです。9つの一般的なQSFP+タイプの伝送距離(注:40GBASE-UNIVはMMFとSMFの両方で動作できます)。

40G光モジュール 並列MTP デュプレックスLC
SMF タイプ 範囲 タイプ 範囲
40GBASE-PLRL4 1km または 1.4km 40GBASE-LR4L 2km
40GBASE-LR4 10km
40GBASE-PLR4 10km 40GBASE-ER4 40km
40GBASE-UNIV 500m to 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

QSFP+ MTPとQSFP+ LC光モジュール:マッチするパッチケーブルは何ですか?

40G伝送ネットワークには、高度なスイッチ、マッチしたパッチコード、光モジュールモジュールがすべて不可欠です。40G光モジュール用の適切なパッチコードを選択することは、依然として非常に重要です。一般的に、パッチコードの選択は、伝送距離とコネクタタイプの2つの主な要因の影響を受けます。

前述の9つの光モジュールは、40GBASE-SR4(短距離用)や40GBASE-LR4(長距離用)など、短距離または長距離の40G伝送で使用できます。MMFは40G QSFP+の短い伝送距離に推奨されますが、SMFは40G QSFPに推奨されます。

40G QSFP+ MTP光モジュールの場合、MTPケーブルはMTPトランクケーブルまたはMTPハーネスケーブルのいずれかです。MTPトランクケーブルは、両端に2つのMTPコネクタがあり、MTPインターフェイスモジュールを相互に接続する永続的なリンクとして機能するケーブルです。MTPトランクケーブルと40G QSFP+光モジュールモジュールは、40G-40G接続に使用されます。MTPハーネスケーブルは、ファンアウトケーブルまたはブレークアウトケーブルとも呼ばれ、一方の端に1つのMTPコネクタ、もう一方の端に4つのLCデュプレックスコネクタを備えています。1つの40G QSFP+光モジュールと4つの10G SFP+光モジュールを備えた8ファイバーMTP-LCデュプレックスブレイクアウトケーブルは、40G-4x10G接続を実現できます。

以前の40G QSFP+ MTPモジュールとは異なり、40G QSFP+ LC光モジュールは40G-40G接続のみに適用されます。光モジュールとパッチコードのマッチングを以下に示します。40GBASE-BiDi光モジュールは、OM3またはOM4マルチモードLCデュプレックスパッチコードで全二重40Gbpsトラフィックを送信できます。LCインターフェイスの40GBASE-UNIVは、SMFおよびMMF LCパッチコードの両方をサポートします。

9つの一般的なQSFP+モジュールのパッチコード選択の詳細については、以下の表を参照してください

モデル アプリケーション ケーブルタイプ&ポリッシュタイプ 極性(通常)
40GBASE-SR4
40GBASE-CSR4
40G-40G MTP-12 UPC MMF メストランク タイプB
40G-4x10G MTP-8 UPC to 8xLC MMF APC メスハーネス タイプB
40GBASE-PLRL4
40GBASE-PLR4
40G-40G MTP-12 APC SMF メストランク タイプB
40G-4x10G MTP-8 APC to 8xLC UPC SMF メスハーネス タイプB
40GBASE-LR4
40GBASE-LR4L
40GBASE-ER4
40G-40G LC UPC SMFデュプレックス光ファイバーパッチケーブル N/A
40GBASE-BiDi 40G-40G LC UPC MMFデュプレックス光ファイバーパッチケーブル N/A
40GBASE-LR4
40GBASE-LR4L
40GBASE-ER4
40G-40G LC UPC SMF/MMFデュプレックス光ファイバーパッチケーブル N/A

注:40G QSFP+ MTPモジュールのMTPケーブルを選択するときは、極性を考慮する必要があります。TIA標準には3つの異なるMTPアレイパッチコードが定義されています。3つの異なる接続方法A、B、およびCにそれぞれ使用されるタイプA、タイプB、およびタイプCです。参考までに、MPOの極性について詳しく説明する別の記事、40/100G伝送における極性とMTPテクノロジーを参照してください。

よくある質問

市場にはMTPケーブルとMPOケーブルがありますが、40G QSFP+ MTPの違いは何ですか?

MPOは「マルチファイバープッシュオン」の略です。MTPはUS Conecが製造するMPOコネクタのブランド名ですが、MPOコネクタへの準拠は不完全です。 参考までに、すべてのMTPはMPOですが、すべてのMPOがMTPではありません。MTPコネクタとMPOコネクタはどちらも実現可能なソリューションですが、MTPはMPOの拡張バージョンであり、わずかな価格差があります。通常、MTPパッチコードが推奨されます。

850nmの波長で動作する40GBASE-UNIV QSFP+光モジュールをOM1パッチコードで使用できますか?

答えはイエスですが、提案されていません。OM1と40G QSFP+光モジュールを使用すると、伝送距離と品質が制限されます。OM1パッチコードは、通常100Mbpsおよび1000Mbpsの伝送に推奨されます。この場合、短距離用に最適化された2本のマルチモード光ファイバーケーブル(OM3およびOM4がより適しています)。