Μια ολοκληρωμένη εισαγωγή στο 40G QSFP+ και την ΚΑΠ

Ο πομποδέκτης QSFP+ μπορεί να εισαχθεί σε όλες τις συσκευές με διασύνδεση QSFP+ (και σε ορισμένες συσκευές με διασύνδεση QSFP28) για την πραγματοποίηση σύνδεσης δικτύου 40G. Σε γενικές γραμμές, υπάρχουν δύο τύποι διεπαφών πομποδέκτη 40G QSFP+: αμφίδρομη διασύνδεση LC και διασύνδεση MTP/MPO. Οι δύο έχουν προφανείς διαφορές στην απόσταση μετάδοσης, τον οπτικό τύπο καλωδίων και εάν η μετάδοση 4x10G μπορεί να πραγματοποιηθεί.

Οι τέσσερις τύποι οπτικών πομποδεκτών, 40GBASE-SR4, 40GBASE-CSR4, 40GBASE-PLRL4, και 40GBASE-ΔΔ4, είναι όλοι πομποδέκτες διασύνδεσης MTP, και είναι κατάλληλοι για καταστάσεις όπου 4 10G διασυνδέσεις Ethernet πρέπει να συνδεθούν.

Ο οπτικός πομποδέκτης 40GBASE-SR4 είναι ο συνηθέστερα χρησιμοποιημένος πομποδέκτης στη μετάδοση μικρής απόστασης 40G. 40GBASE-SR4 οι οπτικοί πομποδέκτες χρησιμοποιούνται συχνά με τις πολυ-τρόπου οπτικές ίνες-η απόσταση μετάδοσης είναι 100 μέτρα όταν συνδυάζεται με τους άλτες ινών OM3 η απόσταση μετάδοσης είναι 150 μέτρα όταν συνδυάζεται με άλτες ινών OM4. Υπάρχουν 4 ανεξάρτητα κανάλια μετάδοσης και λήψης οπτικού σήματος μέσα στον πομποδέκτη. Κάθε κανάλι μπορεί να υποστηρίξει τη μετάδοση στοιχείων 10Gbps, πραγματοποιώντας τη μετάδοση 40G υψηλού εύρους ζώνης.

Τόσο ο οπτικός πομποδέκτης 40GBASE-CSR4 όσο και ο οπτικός πομποδέκτης 40GBASE-SR4 έχουν διασυνδέσεις MTP και αμφότεροι έχουν την ίδια αρχή εργασίας. 40GBASE-CSR4 ο οπτικός πομποδέκτης μπορεί να αντιστοιχηθεί με το άλτη ινών 12 πυρήνων MTP (θηλυκό) για να πραγματοποιήσει την οπτική μετάδοση 40G ή με 8-core MTP (θηλυκό)-4*LC duplex άλτης κλάδων, μπορεί να συνδεθεί με 4 10GBASE-SR οπτικούς πομποδέκτες για να επιτύχει την οπτική μετάδοση 4X10G. Ως αναβαθμισμένη έκδοση του SR4, ο οπτικός πομποδέκτης 40GBASE-CSR4 έχει μέγιστη απόσταση μετάδοσης έως και 300 μέτρα (με άλτη ινών OM3) ή 400 μέτρα (με βραχυκύκλω ινών OM4).

Σε γενικές γραμμές, υπάρχουν δύο βασικοί τρόποι μετάδοσης δεδομένων-σειριακή και παράλληλη. Η παράλληλη μετάδοση αναφέρεται στην ταυτόχρονη μετάδοση πολλαπλών κομματιών δεδομένων σε διαφορετικά κανάλια στην ίδια οπτική ίνα. 40GBASE-PLRL4 οι οπτικοί πομποδέκτες, οι πομποδέκτες SR4 και οι πομποδέκτες CSR4 υιοθετούν όλοι την αρχή της παράλληλης μετάδοσης, και συνδέονται συνήθως με τους συνδετήρες MTP. Αλλά διαφορετικός από τα δύο είδη οπτικών πομποδεκτών που εισάγονται ανωτέρω, ο οπτικός πομποδέκτης 40GBASE-PLRL4 υποστηρίζει τη μεγάλης απόστασης μετάδοση, και η απόσταση μετάδοσης στην ενιαία ίνα τρόπου μπορεί να φθάσει 1 χλμ ή 1.4 χλμ.

Ο οπτικός πομποδέκτης 40GBASE-ΔΔΔ4 με διασύνδεση MTP χρησιμοποιεί επίσης την αρχή παράλληλης μετάδοσης που περιγράφεται παραπάνω. Όπως το 40GBASE-PLRL4 οπτικό πομποδέκτη, μπορεί επίσης να χρησιμοποιήσει τους άλτες κλάδων ενιαίος-τρόπου για να συνδέσει τον πομποδέκτη σε τέσσερις οπτικές διεπαφές 10GBASE-LR για να πραγματοποιήσει τη μετάδοση 4X10G. Όπως και ο οπτικός πομποδέκτης 40GBASE-PLRL4, ο οπτικός πομποδέκτης 40GBASE-ΔΔ4 χρησιμοποιείται επίσης για μετάδοση μεγάλων αποστάσεων, αλλά η απόσταση μετάδοσης είναι μεγαλύτερη, έως και 10 χιλιόμετρα.

Οι πέντε τύποι οπτικών πομποδεκτών, 40GBASE-BiDi, 40GBASE-UNIV, 40GBASE-LR4, 40GBASE-LR4L, και 40GBASE-ER4, είναι όλοι πομποδέκτες διεπαφών LC, των οποίων μόνο 40GBASE-BiDi χρησιμοποιείται για τη μετάδοση μικρής απόστασης μέσω της πολυ-mode fiber.

Διαφορετικός από άλλους πομποδέκτες, ο οπτικός πομποδέκτης 40GBASE-BiDi είναι ιδιαίτερος στο ότι έχει μόνο 2 ανεξάρτητα κανάλια πομποδέκτη οπτικού σήματος 20Gbps. Κάθε κανάλι πομποδέκτη μπορεί ταυτόχρονα να μεταδώσει και να λάβει οπτικά σήματα διαφορετικών μηκών κύματος από μια πολυμύλη ίνα. Συνήθως χρησιμοποιείται με lc πολλαπλών άλτες ινών λειτουργίας. Αξίζει να σημειωθεί ότι ο οπτικός πομποδέκτης 40GBASE-BiDi μπορεί να πραγματοποιήσει μετάδοση 40G χωρίς να αλλάξει το υπάρχον σύστημα καλωδίωσης ινών πολλαπλών μορφών 10G. 40GBASE-BiDi οπτικός πομποδέκτης μπορεί να μεταδώσει 100 μέτρα μέσω του καλωδίου μπαλωμάτων ινών OM3 ή 150 μέτρα μέσω του καλωδίου μπαλωμάτων ινών OM4.

"UNIV" σημαίνει καθολική. Ο οπτικός πομποδέκτης 40GBASE-UNIV μπορεί να χρησιμοποιηθεί με ίνα μίας λειτουργίας ή ίνα πολλαπλών λειτουργιών χωρίς να αλλάξει τη διαμόρφωση του πομποδέκτη ή να προσθέσει άλλες συσκευές υλικού. Κατά χρησιμοποίηση αυτού του πομποδέκτη για την καλωδίωση, ο χρόνος και το κόστος της καλωδίωσης μπορούν να μειωθούν σε κάποιο βαθμό. Ο οπτικός πομποδέκτης 40GBASE-UNIV έχει 4 κανάλια μέσα, και κάθε κανάλι μπορεί να μεταδώσει ή να λάβει τα σήματα 10G. Μετά από να συνδυαστεί από έναν πολυπλέκτη, δύο οπτικές ίνες χρησιμοποιούνται για τη μετάδοση 40G. Όταν συνδυάζεται με ίνες πολλαπλών δόσεων OM3 και OM4, η απόσταση μετάδοσης είναι 150 μέτρα? όταν συνδυάζεται με ίνες ενός τρόπου, η απόσταση μετάδοσης είναι 500 μέτρα έως 2 χιλιόμετρα (ανάλογα με διαφορετικούς προμηθευτές).

Όπως προαναφέρθηκε, οι οπτικοί πομποδέκτες 40GBASE-SR4 χρησιμοποιούνται ευρέως στη μετάδοση μικρών αποστάσεων, ενώ οι οπτικοί πομποδέκτες 40GBASE-LR4 είναι οι συνηθέστερα χρησιμοποιημένοι πομποδέκτες στη μετάδοση μεγάλων αποστάσεων. Ο οπτικός πομποδέκτης 40GBASE-LR4 χρησιμοποιεί μια αμφίδρομη διεπαφή LC, η οποία μπορεί να μεταδώσει έως και 10 χιλιόμετρα μέσω ενός βραχυκυκλωτήρα μίας λειτουργίας. Αυτό το είδος οπτικού πομποδέκτη έχει 4 ανεξάρτητα κανάλια σήματος μετάδοσης και λήψης. Το οπτικό σήμα στο άκρο μετάδοσης περνά μέσα από τον πολυπλέκτη για να συνδυάσει όλα τα μήκη κύματος για μετάδοση, και το εκπεμπόμενο σήμα αποσυντίθεται σε 4 ρυθμούς μετάδοσης από τον αποπληκτογράφο στο άκρο λήψης. Είναι ένα κανάλι 10Gbps.

Ο οπτικός πομποδέκτης 40GBase-LR4L και ο οπτικός πομποδέκτης 40GBase-LR4 έχουν την ίδια αρχή εργασίας, και οι δύο συνειδητοποιούν τη μετάδοση δεδομένων μεγάλης απόστασης 40G μέσω των άλτες ενιαίος-τρόπου. Η διαφορά μεταξύ των δύο είναι ότι ο οπτικός πομποδέκτης 40GBase-LR4L έχει μέγιστη απόσταση μετάδοσης μόνο 2 χιλιομέτρων.

Ο τελευταίος πομποδέκτης 40GBASE-ER4 που εισήχθη έχει την ίδια αρχή εργασίας με τους προηγούμενους δύο πομποδέκτες LR4 και LR4L. Χρησιμοποιεί μια αμφίδρομη διασύνδεση LC με ένα βραχυκύκλωμα μίας λειτουργίας. Ο οπτικός πομποδέκτης 40GBASE-ER4 είναι η μεγαλύτερη απόσταση μετάδοσης μεταξύ των εννέα πομποδεκτών που εισάγονται σε αυτό το άρθρο, μέχρι 40 χιλιόμετρα.

Οι λεπτομερείς πληροφορίες και η σύγκριση των ανωτέρω εννέα πομποδεκτών παρουσιάζονται στον ακόλουθο πίνακα:

Η CFP (C form-factor pluggable) είναι ένα πρωτόκολλο μετάδοσης οπτικού πομποδέκτη που διατυπώνεται από τον οργανισμό CFP MSA για μετάδοση ψηφιακού σήματος υψηλής ταχύτητας. Αυτή η συμφωνία εξυπηρετεί κυρίως 100G Ethernet στην αρχή, αλλά μπορεί επίσης να χρησιμοποιηθεί στο δίκτυο 40G. Υπάρχουν κυρίως τρεις τύποι 40G CFP ενθυλακωμένοι οπτικοί πομποδέκτες: 40GBASE-SR4 CFP οπτικός πομποδέκτης, πολλαπλών λειτουργιών OM4 άλτης με διασύνδεση MTP, μετάδοση δεδομένων 150 μέτρα? 40GBASE-FR CFP οπτικός πομποδέκτης, ενιαίος-τρόπος με την αμφίδρομη διεπαφή SC Άλτες χρήσης μαζί, η απόσταση μετάδοσης είναι 2 χιλιόμετρα 40GBASE-LR4 ΟΠΤΙΚΌς πομποδέκτης ΚΑΠ, η απόσταση μετάδοσης μπορεί να φθάσει 10 χιλιόμετρα.

Οι κύριες διαφορές μεταξύ των οπτικών πομποδέκτες QSFP+ και των οπτικών πομποδέκτες της ΚΑΠ αντικατοπτρίζονται στις ακόλουθες πτυχές:

1. Εμφάνιση: Οι οπτικοί πομποδέκτες της ΚΑΠ είναι προφανώς μεγαλύτεροι σε μέγεθος (οι τιμές είναι γενικά υψηλότερες)·

2. Τύπος διεπαφής: Ο οπτικός πομποδέκτης ΚΑΠ χρησιμοποιεί τη διεπαφή MTP ή διπλής όψης SC, ενώ ο οπτικός πομποδέκτης QSFP+ χρησιμοποιεί τη διεπαφή MTP ή διπλής όψης LC

3. Οι τύποι πομποδεκτών: Οι οπτικοί πομποδέκτες της ΚΑΠ έχουν περιορισμένους τύπους και οι οπτικοί πομποδέκτες QSFP+, εκτός από τους εννέα κοινούς πομποδέκτες που περιγράφονται σε αυτό το άρθρο, έχουν άλλα μοντέλα που υποστηρίζουν διαφορετικές αποστάσεις μετάδοσης για την κάλυψη των αναγκών των διαφορετικών χρηστών.

Ο οπτικός πομποδέκτης QSFP+ ενσωματώνει τα χαρακτηριστικά μικρού μεγέθους, χαμηλού κόστους, υψηλής ευελιξίας και ευρείας δυνατότητας εφαρμογής. Σε σύγκριση με cfp οπτικό πομποδέκτη, είναι πιο ευνοημένο από τους χρήστες.

Η έρευνα δείχνει ότι το οπτικό εύρος ζώνης μετάδοσης στον τομέα των δικτύων επικοινωνίας πρέπει επειγόντως να αναβαθμιστεί από την αρχική 10G σε 40G ή ακόμα και 100G. 40G QSFP + οπτικό πομποδέκτη μπορεί να πραγματοποιήσει υψηλής πυκνότητας, χαμηλού κόστους, χαμηλής ισχύος 40G μετάδοση δεδομένων, και έχει μια καλή προοπτική ανάπτυξης.

Σήμερα, υπάρχουν πολλά 40G οπτικά προϊόντα πομποδέκτη στην αγορά. Πώς να διακρίνει μεταξύ των διαφορετικών κατηγοριών και να επιλέξετε το οπτικό πομποδέκτη που ταιριάζει στις ανάγκες σας είναι ιδιαίτερα σημαντικό.