40G QSFP + SR4トランシーバーをネットワークに接続する方法

40Gネットワ​​ークは、長距離伝送が必要な今日のバックボーン伝送ネットワークに徐々に適用されています。 40G QSFP+ SR4光モジュールは、短距離での40G伝送に広く適用されています。通常、850 nmの波長で動作する40G QSFP+ SR4は、OM4マルチモード光ファイバー上で最大150 mの距離で40G光ファイバー伝送をサポートできます。スイッチに挿入されたQSFP + SR4モジュールは、デュアルウェイ伝送にMTP / MPOインターフェースを利用します。異なるコネクティビティ製品を使用して、QSFP + SR4モジュールを他のアプリケーション用の他のデバイスと接続する方法は多数あります。さらに、40Gのケーブル接続は、より多くのケーブルとスペースを必要とする10Gネットワ​​ークのケーブル接続よりも比較的困難です。以下では、高密度QSFP+ SR4トランシーバーのケーブル配線方法をいくつか紹介します。

QSFP+ SR4 40G to 40Gアプリケーション
40G光ファイバーネットワークでは、40Gから40Gへの伝送が必要です。次の図は、QSFP + SR4モジュールによって40Gから40Gのマルチモード伝送がどのように達成されるかを示しています。 2つのQSFP+ SR4モジュールは、2つの40Gスイッチに個別に挿入されます。次に、2つの光モジュールをマルチモードMTPトランクケーブルで接続します。これは、QSFP + SR4を使用する最も簡単な方法です。

場合によっては、同時に同じ場所で多くの40G接続が必要になるため、ケーブル数とケーブル接続の両方の難しさが増します。より良いケーブル管理と高密度のケーブル接続のために、次の図に示すように、48ポート1UラックマウントMTPファイバーパッチエンクロージャを使用できます。この標準の1Uラックマウントエンクロージャには、最大4つの12ポートMTPファイバーアダプターパネルを配置できます。この48ポートMTPファイバーエンクロージャを使用すると、40G接続のケーブル管理が簡単になります。

>

40G QSFP+ SR4 to 10Gアプリケーション
QSFP + SR4はパラレル光ファイバートランシーバーです。つまり、送信用に4本のファイバーを使用し、同時に受信用に4本のファイバーを使用します。 40G光ファイバ信号は、40Gから10Gへの転送要件を満たすために、4つの10G信号に分離できます。光ファイバケーブルの数は、10G配電端で増加します。通常、ブレイクアウトMTP-8LCハーネスケーブルが使用されます。ケーブル管理を改善するには、1U 96ファイバーエンクロージャをお勧めします。これには、40Gエンドの前でMTPを10GエンドのLCに転送する4つのHD MTPカセットが含まれます。 10Gスイッチ/ポートに挿入された4つの10G-SR SFP +モジュールをこのファイバーエンクロージャの対応するLCポートに接続して、40Gと10Gの間の二重伝送を実現できます。

ケーブル密度を高めるために、上記の48ポート1UラックマウントMTPファイバーパッチエンクロージャーを引き続きお勧めします。これにより、高密度の40G MTPケーブル環境を提供できます。また、40Gと10Gの間で信号を転送するには、追加のMTP-8LCハーネスケーブルを使用する必要があります（次の図を参照）。

結論
40G QSFP + SR4は、パラレル伝送モードに応じて、さまざまなケーブルアプリケーションに柔軟に対応できます。上記の方法は一般的に使用されるいくつかの方法であり、40G QSFP + SR4モジュールの詳細なケーブル接続方法は、実際のアプリケーションとケーブル接続環境に依存します。40Gケーブルの詳細については、info@FiberJP.comにお問い合わせください。

OADMについてどのくらい知っていますか

OADM、または光アドドロップマルチプレクサは、シングルモードファイバを出入りするゲートウェイです。実際には、ほとんどの信号はデバイスを通過しますが、一部は信号を回線から分割することにより「ドロップ」されます。そのポイントから発信される信号は、回線に「追加」され、別の宛先に向けられます。 OADMは、光ファイバー信号を多重化およびルーティングするための波長分割多重化システムで広く使用されている、特定のタイプの光クロスコネクトと見なすことができます。それらは、高密度波長分割多重化（DWDM）マルチチャネルストリームから、個別または波長チャネルのセットを選択的に追加およびドロップします。 OADMは、最小限の電子機器でインラインアンプを通過する光ドメインの帯域幅の一部にコスト効率よくアクセスするために使用されます。

OADMには、波長に応じてパッシブモードとアクティブモードがあります。パッシブOADMでは、アドおよびドロップの波長は事前に固定されていますが、ダイナミックモードでは、インストール後にOADMを任意の波長に設定できます。パッシブOADMは、WDMシステムを備えたネットワークでWDMフィルター、ファイバーグレーティング、平面導波路を使用します。動的OADMは、物理構成を変更せずにオンデマンドでプロビジョニングすることにより、任意の波長を選択できます。また、パッシブOADMよりも安価で柔軟性があります。動的OADMは2つの世代に分かれています。

典型的なOADMは、光デマルチプレクサ、光マルチプレクサ、および信号を追加およびドロップするポートのセット間のパスを再構成する方法の3つのステージで構成されます。光デマルチプレクサは、入力ファイバの波長をポートに分離します。再構成は、クロスコネクションパネルまたは波長を光マルチプレクサまたはドロップポートに向ける光スイッチによって実現できます。光マルチプレクサは、デマルチペクサーポートから継続する波長チャネルを、アドポートからの波長チャネルと単一の出力ファイバに多重化します。

物理的に、OADMを実現するにはいくつかの方法があります。薄膜フィルター、光サーキュレーターを備えたファイバーブラッググレーティング、自由空間グレーティングデバイス、統合平面アレイ導波路グレーティングなど、さまざまなデマルチプレクサーおよびマルチプレクサーテクノロジーがあります。スイッチングまたは再構成機能は、手動ファイバーパッチパネルから、微小電気機械システム（MEMS）、液晶、平面導波路回路の熱光学スイッチなど、さまざまなスイッチング技術にまで及びます。

CWDMおよびDWDM OADMは、共有光メディアネットワークパスに沿った中間ネットワークデバイスにデータアクセスを提供します。ネットワークトポロジに関係なく、OADMアクセスポイントを使用すると、設計が柔軟になり、ファイバパスに沿った場所と通信できます。 CWDM OADMは、完​​全に多重化された光信号から単一波長または複数波長を追加またはドロップする機能を提供します。これにより、リモートサイト間の中間ロケーションが、それらをリンクする共通のポイントツーポイントファイバーメッセージにアクセスできます。波長はドロップされず、OADMをパススルーし、リモートサイトの方向を維持します。必要に応じて、追加の選択された波長を連続したOADMSによって追加またはドロップできます。

QSFP-40G-SR4、QSFP-40G-CSR4、およびQSFP-40G-CR4の違い

40G光ファイバトランシーバを選択する場合、顧客は40Gモジュールの標準とモデルに簡単に混乱します。これは、トランシーバの標準が一般に文字と数字の組み合わせであるためです。いくつかの標準とモデルは互いに非常に似ています。したがって、この投稿では、標準とモデルが容易に誤認される3つの40Gモジュールの図を提供します。これらの40Gモジュールは、QSFP-40G-SR4、QSFP-40G-CSR4およびQSFP-40G-CR4です。 3つのモジュールの詳細については、最初に個別に紹介します。次に、それらの間の特定のアプリケーションでの比較が提供されます。

QSFP-40G-SR4（40Gbase-SR4）
3つの標準は似ています。ただし、実際には互いに大きな違いがあります。 40Gbase-SR4から始まります。多くのベンダーは、「QSFP-40G-SR4」を使用して、40Gbase-SR4標準でサポートする40G QSFP +モジュールを識別しています。 40Gbase-SR4 QSFP +は、短距離伝送用の最も人気のある40G光ファイバートランシーバーです。 40GBASE-SR4 QSFP +モジュールは、OM3およびOM4マルチモードファイバーで、それぞれ100mおよび150mのリンク長をサポートします。これは、4 * 10G伝送パターンを使用するMTP / MPOインターフェイスを含むパラレル光ファイバートランシーバーです。 1つのモジュールに4つの10G SFP +レーンを備えたQSFP-40G-SR4は、リボンファイバーケーブルを介して40G光信号を同時に送受信できます。

QSFP-40G-CSR4（40Gbase-CSR4）
QSFP-40G-CSR4モジュールの動作原理は、QSFP-40G-SR4モジュールに似ています。 QSFP-40G-CSR4モジュールとQSFP-40G-SR4モジュールの両方にMTP / MPOインターフェースがあります。ただし、40Gbase-CSR4モジュールは、40Gbase-SR4モジュールのアップグレードバージョンと見なすことができます。 OM3では最大300m、OM4では400mまでの40G伝送をサポートできます。伝送距離は、2つの40G光ファイバートランシーバーの最大の違いです。

QSFP-40G-CR4（40Gbase-CR4）
QSFP-40G-CR4モジュールは、上記の2つの40Gモジュールとは大きく異なります。これは、両端がQSFP +コネクタで終端されている事前終端銅線ケーブルです。 40G QSFP +ケーブルまたは40G QSFP +直接接続ケーブルとして知られています。銅ケーブルの特性により制限されるため、QSFP-40G-CR4は7メートルの伝送距離にしか到達できません。

QSFP + DAC

QSFP-40G-SR4、QSFP-40G-CSR4、またはQSFP-40G-CR4のどれを選ぶべきですか？
上記のように、QSFP-40G-SR4、QSFP-40G-CSR4、およびQSFP-40G-CR4はすべて、短距離での40G伝送用に設計されています。どちらがアプリケーションに適していますか？これは、特定のアプリケーションによって決定される必要があります。一般に、40Gネットワ​​ークには、40Gから40Gへの送信と40Gから10Gへの送信の2種類の送信があります。 3つのモジュールはすべて、2つのアプリケーションを実行できます。ただし、いくつかの違いがあります。

40Gbase SR4

QSFP-40G-SR4とQSFP-40G-CSR4は、40G-40Gと40G-10Gの伝送に同じ接続方法を使用します。 40Gから40Gへの接続では、MTPトランクケーブルを使用して2つのQSFP-40G-SR4またはQSFP-40G-CSR4モジュールを接続し、リンク全体を形成できます。次の図では、例としてCisco Nexus 9396PX 40G接続を使用しています。 40Gから10Gへの接続では、MTP-8LCハーネスケーブルを使用して、QSFP-40G-SR4またはQSFP-40G-CSR4モジュールを他の10Gデバイスと接続できます。

40G QSFP +からQSFP +への直接接続ケーブル（DAC）の場合、40Gから40Gへの接続に追加のファイバーパッチケーブルは必要ありません。 2つのQSFP +コネクタをデバイスに直接挿入すると、40G伝送が実現できます。 40Gから10Gへの伝送では、QSFP+ DACの別のバージョンを使用できます。これは、QSFP + to 4 SFP +直接接続ケーブルとして知られています。

伝送距離が150メートル未満で7メートルを超える場合は、QSFP-40G-SR4モジュールが最適です。伝送距離が150メートルを超える場合、ネットワークパフォーマンスを向上させるためにQSFP-40G-CSR4モジュールが推奨されます。伝送距離が7メートル未満の場合、QSFP-40G-CR4モジュールが最も費用対効果の高いソリューションになります。

40G QSFP+に適したパッチケーブルの選択方法

データセンターのほとんどのサーバーが40Gのイーサネット伝送をサポートできます、40G QSFP+はデータセンターでの40G伝送の最も経済的なソリューションであると考えられています。ただし、これらすべてのデバイスを正常かつ効果的に動作させるには、パッチケーブルを使用して、次の図に示すイーサネットスイッチに接続されている光ファイバートランシーバーを接続する必要があります。 40G伝送の構造がこれまで以上に複雑になるため、40Gトランシーバー用のパッチコードの選択はより困難になります。この記事では、40G QSFP+トランシーバーに適切なパッチコードを選択する方法について詳しく説明します。

</figure>

実際のケーブル接続で40G QSFP+トランシーバー用のパッチケーブルを適切に選択するには、多くのことを考慮する必要があります。パッチコードのケーブルタイプ、パッチコードの端に接続されたコネクタ、および接続する必要があるスイッチのポートです。

最初に考慮すべき要因はケーブルの種類です。これは、光ファイバーの伝送特性光信号によるものです。光信号は、異なる波長にわたって異なる性能を発揮します。また、同じ波長の光信号は、異なる種類のケーブルを通る場合、まったく異なる性能を発揮します。

人々が遭遇するかもしれない質問は、上記の点をうまく説明することができます。 850nmの波長で動作する40GBASEQSFP+をOM1パッチコードで使用できますか？通常、850nmの波長の信号は短距離で送信されます。したがって、マルチモードファイバーを選択する方が経済的です。ただし、通常100Mb / sおよび1000Mb / sに推奨されるOM1パッチコードは40G伝送をサポートできず、40G伝送の品質が低下します。これは、データレートが上がると伝送距離が短くなるためです。この場合、OM3およびOM4-短距離での40G伝送用に最適化されたマルチモード光ファイバーケーブルが推奨されます。 OM3は最大100メートルの40G伝送をサポートでき、OM4は最大150メートルの40G伝送をサポートできます。

2番目の側面は、パッチコードの両端に取り付けられたコネクタタイプです。通常、40Gトランシーバーのインターフェースによって決定されます。通常、短距離用の40G QSFP トランシーバーにはMPOインターフェースが装備されており、最大10 kmの長距離伝送には通常LCインターフェースが採用されています。ただし、40GBASE-PLR4や40GBASE-PLRL4など、このルールに従わない40G QSFP+トランシーバーがいくつかあります。 MPOインターフェイスを備えたこれらのトランシーバは、長距離の伝送をサポートできます。 MPOコネクタの最大の特徴は高密度で、40G伝送の要件を完全に満たしているようです。ただし、この種の接続では、極性が複雑になります。したがって、このタイプのパッチコードの選択中。極性を考慮する必要があります。参考のために、ここではMPOの極性に関する情報を提供する別の記事「MPOシステムの極性について」を提供しています。

3番目の重要な要因は、アプリケーションに密接に関連するスイッチポートです。実際のケーブル接続では、2つの状況が一般的です。 1つは40G QSFP から40G QSFP へのケーブル接続で、もう1つは40G QSFP+から10G SFP+ へのケーブル接続です。

40G QSFP+から40G QSFP+へのケーブル接続：最大100mの距離の場合、40GBASE-SR4 QSFP+トランシーバーは、両端にMPOが接続されたOM3ファイバーパッチケーブルで使用できます。最大150mの距離の場合、40GBASE-SR4 QSFP+トランシーバーは、各端にMPOが接続されたOM4パッチケーブルとともに使用できます。最大10kmの距離では、40GBASE-LR4 QSFP トランシーバーをLCコネクタ付きのシングルモードファイバーで使用できます。上の写真は、シングルモードファイバーを介したLCコネクタ付き40GBASE-LR4 QSFP トランシーバーの伝送を示しています。

40G QSFP から10G SFP へのケーブル接続では、一端にMTPコネクタがあり、他端に4つのLCデュプレックスコネクタがあるファンアウトパッチケーブルが推奨されます（下図を参照）。

<figure class="wp-block-image"></figure>

結論として、光ファイバケーブルタイプ、光ファイバコネクタタイプ、およびスイッチポートの3つの主な要因を考慮する必要があります。実際のケーブル配線では、さらに考慮する必要があります。3つの側面だけでは不十分です。ただし、FiberJP.comは、費用対効果が高く信頼性の高いネットワーク設計や40G製品など、プロフェッショナルなワンストップサービスで問題を解決できます。詳細については、info@FiberJP.comにお問い合わせください。

100G QSFP28光モジュールおよび規格

100G光モジュールの開発には多くの課題があり、さまざまなタイプの100G光モジュールが発明されています。多くの100Gモジュールがしばらく市場に登場し、すぐに姿を消しました。今では、100G QSFP28モジュールが競争に勝つようです。 40G QSFP+モジュールと同じケーブル構造と高密度機能により、ネットワークを100Gに低コストで短時間でアップグレードできます。この投稿では、一般的に使用されるいくつかの100G QSFP28モジュールと標準を紹介します。

100G QSFP28

QSFP28モジュールは、40G QSFP +のような100G光信号の送信に4つのレーンを使用します。ただし、QSFP28の各レーンは25G光信号を送信できます。実際のアプリケーションのさまざまな要件に適合するために、さまざまな伝送距離とファイバータイプをサポートするIEEEおよびMSA規格が公開されています。

100G QSFP28 SR4

100G QSFP28 SR4は、IEEEが公開した標準です。 100G QSFP28 SR4モジュールは、850nmでの100Gデュアルウェイ伝送に8本のマルチモードファイバーを使用します。 MTPインターフェースを使用すると、OM3で最大70m、OM4で最大100mの伝送距離をサポートできます。 12ファイバーMTP OM3 / OM4トランクケーブルは、QSFP-100G-SR4モジュールで使用することをお勧めします。調査によると、100Gbase-SR4 QSFP28は最も人気のあるQSFP28モジュールです。

100G QSFP28 LR4
100G QSFp28 LR4は、IEEEによって公開されたもう1つの100G標準です。これは、シングルモードファイバでのより長い伝送距離に焦点を当てています。100G QSFP28 LR4にはデュプレックスLCインターフェイスがあり、WDMテクノロジーを使用して、1310nm付近の4つの異なる波長で100Gデュアルウェイ伝送を実現します。最大10kmの距離をサポートできます。

IEEEは2つの100G標準を短距離と長距離に対して別々に定義していますが、さまざまなアプリケーションの要件を完全に満たすことはできません。たとえば、100G-QSFP-LR4モジュールは10kmをサポートできますが、これは多くのシングルモードアプリケーションには大きすぎます。わずか1kmまたは2kmのアプリケーションで10kmのモジュールを購入するのは不経済です。 MSAは2つの100G標準を公開しました-100Gbase-PSM4と100Gbase-CWDM4は、100G展開のコスト削減に役立ちます。

100G QSFP28 PSM4
100G QSFP28 PSM4モジュールには、シングルモードファイバを介した100G伝送用に1310nmの波長で動作するMTPインターフェイスがあります。最大500メートルの伝送距離をサポートできます。 100G QSFP28 PSM4モジュールは、100Gbase-LR4 QSFP28モジュールよりもはるかに安価です。また、500メートルの伝送距離は、幅広いアプリケーションに対応できます。

100G QSFP28 CWDM4
伝送距離を長くするには、100G QSFP28 CWDM4が推奨されます。これは、シングルモード光ファイバーケーブルで最大2kmの距離をサポートします。 100Gbase-CWDM4標準はMSAによって公開されています。これは、100Gbase-LR4と比較して、幅広いアプリケーション向けのより費用対効果の高いソリューションです。この光モジュールは、CWDMテクノロジーを使用して、1310nmに近い波長でデュプレックスLCインターフェイスを介して100G光信号を送信します。

100G QSFP28 DAC
100G QSFP28ファミリには、一連の直接接続ケーブルも含まれています。 QSFP28 DACには主に2つのタイプがあり、QSFP28からQSFP28 DACとQSFP28からSFP28 DACです。これらのQSFP28 DACは、5メートル未満の100G伝送用の費用対効果の高いソリューションです。

結論
100Gネットワ​​ークに送信するには多くの方法があります。推奨される方法は、100G QSFP28モジュールです。 IEEEとMSAの両方が100G QSFP28の標準を公開しました。マルチモードでの短距離伝送には、100Gbase-SR4 QSFP28モジュールが推奨されます。シングルモードアプリケーションの場合、500mをサポートする1​​00Gbase-PSM4、2kmをサポートする1​​00Gbase-CWDM4、および10kmをサポートする1​​00Gbase-LR4が利用可能です。