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QSFP-40G-LR4光モジュールQSFP+ CWDMとPSM

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John

2016年1月13日 に投稿された
2020-12-04 12:09:50
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QSFP(Quad Small Form-Factor Pluggable)の更新バージョンであるQSFP+光モジュールは、40 Gbpsの総帯域幅用の単一のプラグイン可能な光モジュールで4つの10ギガビット送信および受信チャネルを提供することで知られています。今日では、高密度で低電力の40ギガビットイーサネット接続を提供するために広く採用されています。QSFP+光モジュールのルートに基づいて、QSFP+ 40G LR4 CWDMや40G PSM LR4などのタイプの40G光モジュールが開発されました。この投稿では、QSFP 40G LR4 CWDMと40G LR4 PSMの比較について検討します。

CWDMおよびPSMの基本

比較する前に、CWDMとPSMのいくつかの基本事項を確認する必要があります。

CWDM(Coarse Wavelength Division Multiplexing):WDMの1つのタイプとして、CWDMは、光ファイバケーブルとともに伝送するために、さまざまな波長のレーザービーム上の複数の信号を結合するために使用されます。通常、エンタープライズネットワークおよびテレコムアクセスネットワークのポイントツーポイントトポロジで展開されます。

PSM(Parallel Single Mode Fiber):これは、単一のファイバー上の複数のチャネルではなく、各方向に4つのパラレルファイバーを介して信号を送受信できるようにする技術です。

QSFP-40G-LR4 CWDM光モジュール

QSFP-40G-LR4 CWDM光モジュールは、一般に QSFP+ 40G LR4 光モジュールを指します。デュプレックスLCインターフェイスを使用すると、QSFP+ CWDM LR4はIEEE P802.3ba標準の40GBASE-LR4に準拠します。これには、4つのバイアスのない送信チャネルと受信チャネルが含まれ、各チャネルは10G光伝送を伝送します。このQSFP+光モジュールタイプの最大伝送距離は10 kmです。長距離システムの光分散を最小限に抑えるには、シングルモードファイバ(SMF)を使用する必要があります。

このQSFP-40G-LR4 CWDM光モジュールは、駆動型4波長分散フィードバック(DFB)レーザーアレイによって10G電気データの4つの入力チャンネルを4つのCWDM光信号に変換し、それらを40G光伝送用の単一チャンネルに多重化することにより動作します。SMFからトランスミッタモジュールの外に伝播します。逆に、レシーバーモジュールは40G QSFP CWDM光信号の出力を受け入れ、異なる波長を持つ4つの10G個別チャネルに逆多重化します。

Figure 1: Block diagram of QSFP-40G-LR4 CWDM transceiver

4つのCWDMチャネルの中心波長は、1271、1291、1311、1331 nmであり、ITU-T G694.2で定義されているCWDM波長グリッドに準拠しています。各波長チャネルはディスクリートフォトダイオードによって収集され、トランスインピーダンスアンプ(TIA)によって増幅された後、電気データとして出力されます。

QSFP-40G-LR4 PSM光モジュール

QSFP-40G-PLR4は、AristaやFSなどの一部のベンダーからQSFP-40G-PLR4とも呼ばれています。MTP/MPOファイバリボンインターフェイスを備えたLR4 PSM QSFP+トランシーバーは、4つの独立した送信レーンと受信レーンを提供し、それぞれシングルモードファイバで最大10 kmの10G動作が可能です。

QSFP-40G-LR4 PSMは、トランスミッタモジュールがコモンモードロジック(CML)レベルと互換性のある電気入力信号を受け入れるように機能します。次に、受信モジュールは、光検出器アレイを介してパラレル入力信号を出力信号に変換します。受信モジュールの出力信号も、CMLレベルと電圧互換です。通常、MTP/MPOインターフェイスレセプタクル内には、適切なチャネル間アライメントのためのガイドピンがあります。その場合、ユーザーがMTP/MPOコネクター付きの光ケーブルをQSFP+光モジュールレセプタクルに差し込むと、位置合わせに失敗した場合にケーブルをねじることはできません。

Figure 2: Block diagram of QSFP-40G-LR4 PSM transceiver

QSFP-40G-LR4 CWDMとPSM:違いは何ですか?

40G QSFP+光モジュールとして、40G LR4 CWDMとPSMの両方が長距離伝送に使用されます。ただし、光トランスミッタ(光Tx)、光MUX/DEMUX、インターフェイス、およびファイバーの側面では、次の表に示すように異なる機能があります。

パラメータ 40G LR4 CWDM 40G LR4 PSM
光トランスミッタ 4つの非冷却1300nm CWDM直接変調レーザー(20nm波長間隔) 4つの統合シリコンフォトニック変調器と1個のCWレーザー(非冷却1300nm DFBレーザー)
光MUX/DEMUX あり なし
インターフェース デュプレックスLC MTP/MPOファイバリボン
ファイバ 2つのシングルモードファイバ 8つのシングルモードファイバー


QSFP-40G-LR4 CWDM/PSMについてのFAQ

QSFP-40G-LR4 CWDMおよびPSM光モジュールを4x10Gに使用できますか?

QSFP+光モジュールのタイプによって異なります。QSFP-40G-LR4 CWDM光モジュールを使用する場合、4x10Gに分割できません。これは、LCデュプレックスインターフェイスを備えたシングルモードファイバのペアで4つの波長を使用し、波長を分割するのにかなりの複雑さがなければ4つのペアに分割できないためです。ただし、QSFP-40G-LR4 PSM光モジュールを使用する場合、答えは異なります。40GBASE-LR4 PSM QSFP+光モジュールは4x10Gに使用できます。これは、4つのファイバペアの作成を可能にするMTP/MPOインターフェイスを備えたパラレル(リボン)ファイバを使用するためです。

QSFP+ PSM IR4と40G QSFP+ PSM LR4光モジュールの違いは何ですか?

これら2つのQSFP+光モジュールは、両方ともMTP/MPOファイバーリボンインターフェイスを備えた統合4チャンネル光トランシーバーモジュールです。唯一の違いは、サポートされる伝送距離にあります。40G PSM IR4は1.4 kmですが、40G PSM LR4は10 km以下の伝送距離をサポートするために使用されます。

QSFP+ CWDM LR4とLX4/ER4光モジュールの違いは何ですか?

それらの違いは主に、サポートされているケーブルと伝送距離に起因しています。QSFP-40G-LR4 CWDMは、シングルモードケーブルで最大10 kmのリンク距離をサポートするために使用されます。LX4 CWDM QSFP+光モジュールは、最大2km(SMF)および150m(MMF)の光通信アプリケーションをサポートするように設計されています。また、 QSFP+ 40G ER4CWDM光モジュールは、デュプレックスLCインターフェイスを備えたSMFで最大40 kmのリンク長をサポートします。