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QSFP28 ER4光モジュールの概要

Migelle

翻訳者 ともや
2019年10月25日 に投稿された

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今日、QSFP28光モジュールは、小型化、低消費電力化、高密度化により、市場で人気が高まっています。前の投稿において、 QSFP28 SR4, QSFP28 LR4, QSFP28 PSM4、および QSFP28 CWDM4 について詳しく説明しました。これらの光モジュールの伝送距離は、500mから10kmまでさまざまです。しかし、20 km、30 km、さらには40 kmのようにはるかに長い距離で送信したい場合はどうでしょうか。この記事では、定義、動作原理、アプリケーション、およびFAQの観点から、40 kmの伝送距離を備えたQSFP28ER4モジュールを紹介します。

QSFP28 ER4 Wiki

100Gbase ER4標準とは何ですか?

100G QSFP28 ER4光モジュールの定義を理解する前に、100Gbase ER4光標準を紹介します。100Gbase ER4光モジュール標準は、IEEE 802.3baで定義されています。IEEE802.3baは、1550nmの動作波長のシングルモード光ファイバケーブルで信号を送信する高密度波長分割多重技術をサポートしています。IEEEはまた、「ER」をリーチの拡大と定義しています。しかし、QSFP28 ER4はどのように伝送距離を延長しますか?距離を延長するアプローチは、PIN光検出器に入る前に光信号を増幅する半導体光増幅器(SOA)の使用によって達成されます。

QSFP28 ER4とは何ですか?

100G QSFP28 ER4光モジュールは、QSFP MSA、IEEE 802.3ba 100GBASE-ER4 Lite、およびSMFで40 kmの距離に到達できるOTU4規格に準拠しています。最大消費電力4.5Wで、100GイーサネットとOTU4ネットワークアプリケーションの両方をサポートします。

100G QSFP28 ER4はどのように機能しますか?

QSFP28 100G ER4光モジュールは、LAN WDM波長(1295nm、1300nm、1305nm、および1310nm)で動作しています。4つの波長からの4つの光信号は多重化され、業界標準のLCコネクタを介してSMFで送信されます(波長信号を単一のファイバに結合するためにWDM Muxが使用されます)。受信機側では、WDM Demuxが信号を個々のチャネルに分割する前に、SOAが信号を増幅します(PIN受信機はチャネルを電気信号に変換するために使用されます)。

QSFP28 ER4 Working Principle.jpg

図1:QSFP28 ER4モジュールの動作原理

QSFP28 ER4アプリケーション

100G QSFP28 ER4モジュールは、40 km以下の長距離伝送に最適です。エンタープライズネットワークおよびデータセンターでの100G直接接続および相互接続に適用できます。

直接接続ケーブルソリューション

QSFP28 ER4は、最大40kmまでの100G直接接続スケールを可能にします。2つのQSFP28 100G ER4 モジュールを100Gスイッチの対応するポートに挿入し、LCデュプレックスシングルモードパッチケーブルで接続します。

QSFP28 ER4 Direct Connection Cabling Solution.jpg

図2:QSFP28 ER4モジュールの直接接続


データセンター相互接続ケーブルソリューション

QSFP28 100G ER4光モジュールは、まばらな場所にあるデータセンターの接続に適しています。これは、100Gサービスを備えたデータセンター間の長距離相互接続に便利な選択肢を提供します。分散データセンター間の高速相互接続のための経済的なソリューションです。次の図は、100G QSFP28 ER4モジュールを使用した基本的なDCIネットワークソリューションを示しています。

QSFP28 ER4 Data Center Interconnect Cabling Solution.jpg

図3:QSFP28 ER4モジュールのデータセンター相互接続

QSFP28 ER4 FAQ

Q1: QSFP28 ER4とQSFP28 ER4 Liteモジュールの違いは何ですか?

A: QSFP 100G ER4には、FEC光モジュールなしの1E-12よりも優れた一連のBER要件があります。ただし、100G QSFP28 ER4の受信感度は、既存のAPDテクノロジーでは満足されません。したがって、多くの光モジュールメーカー/サプライヤーは、最大伝送距離がFECで最大40km、FECなしで30kmであるQSFP28パッケージを備えた非標準100Gbase ER4 Liteモジュールを定義しました。FSは、イーサネット100Gbase ER4 Lite標準に準拠したQSFP28 100G ER4 Liteモジュールを提供し、温度、湿度、EMI干渉などの最も厳しい外部動作条件に適合します。

Q2: QSFP 100G ER4モジュールはQSFP28 4WDMとどのように異なりますか?

A: QSFP 100G ER4光モジュールはデュアル100Gイーサネットアプリケーションをサポートしますが、100G QSFP28 4DWMは100Gイーサネットアプリケーションのみをサポートします。共通点と相違点を以下にリストします。

アイテム QSFP28 ER4 QSFP28 4WDM
データレート
25.78125Gbps/27.95Gbps 25.78125Gbps
リーチ 40km 10km 20km 40km
中心波長 1295.56nm, 1300.05nm, 1304.58nm, 1309.14nm
1271nm, 1291nm, 1311nm, 1331nm 1295.56nm, 1300.05nm, 1304.58nm, 1309.14nm 1295.56nm, 1300.05nm, 1304.58nm, 1309.14nm
FEC要件 FECなし (BER 1E-12) FEC付き (BER 5E-5)
受信機 SOA+PIN ROSA PIN ROSA PIN ROSA APD ROSA
冷却要件 冷やした 非冷却 冷やした 冷やした


Q3: QSFP 100G ER4と100G SR10の違いは何ですか?

A: QSFP28 100G ER4と100G SR10の主な違いは、動作する伝送距離とファイバーケーブルです。前者は、LCコネクタを介したシングルモードファイバでの40kmの伝送をサポートし、データセンターとメトロネットワークの接続に使用される大容量でコンパクトな100G光学機器の開発を促進します。後者は、MPO/MTP-24コネクタで終端されたレーザー最適化OM3およびOM4マルチファイバケーブルで、それぞれ100mおよび150mのリンク長をサポートします。また、100Gインターフェイスから10個の10G SR光インターフェイスへの接続のために、リボンツーデュプレックスファイバブレイクアウトケーブルとともに10x10ギガビットイーサネットモードにも適用できます。

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