40G QSFP-Transceiver für QSFP 4x10G Breakout-Konnektivitätshandbuch

Was ist ein QSFP 4x10G-Transceiver und wie funktioniert er?

Das optische 40G QSFP (Quad Small Form-factor Pluggable)-Modul wurde speziell für Anwendungen mit hoher Dichte, hoher Geschwindigkeit und Hot-Plug-Fähigkeit entwickelt. Es ist mit 4 einzelnen Sendekanälen und 4 einzelnen Empfangskanälen aufgebaut, von denen jeder 10Gbps ermöglicht. Die 4 Kanäle können auch zu insgesamt 40 Gigabit Ethernet Links kombiniert werden. 

Der Arbeitsprozess des 4x10G QSFP+ Transceivers ist: In Senderichtung werden vier Kanäle mit 10Gbit/s elektrischen Signalen über die elektrische Schnittstelle an den 4-Kanal-VCSEL-Laser übertragen. Die elektrischen Signale werden durch den VCSEL-Laser in optische Signale umgewandelt. Umgekehrt werden in Empfangsrichtung die optischen Signale durch 4-Kanal-PIN in elektrische Hochgeschwindigkeitssignale umgewandelt. Abb. 1 zeigt das Funktionsprinzip des 4x10G QSFP+ Transceivers.

Abb.1 – Funktionsprinzip eines 4x10G QSFP Transceivers

Welche 40G QSFP+ Transceiver können für 4x10G-Konnektivität verwendet werden?

1. QSFP 40G SR4 und QSFP 40G CSR4 MTP/MPO Transceiver für 4x10G-Modus

QSFP 40G SR4 Das optische Modul ermöglicht optische 40G-Verbindungen mit hoher Bandbreite über 12-Faser-MPO/MTP-Buchsen bei einer Wellenlänge von 850nm und unterstützt Verbindungslängen von 100m auf OM3 und 150m auf OM4. Es kann auch in einem 4x10G-Breakout-Modus für die Interoperabilität mit 10GBASE SR Modulen verwendet werden. Die 4x10G-Konnektivität wird mithilfe eines 12-Faser-MTP/MPO-parallel-zu-2-Faser-Duplex-LC-Multimode-Breakout-Kabels erreicht, das den optischen QSFP SR4 Transceiver mit vier optischen SFP+ SR Modulen verbindet. Abb. 2 zeigt, wie die Verbindung von QSFP-40G-SR4 zu 4xSFP-10G-SR und die erforderlichen 40G-zu-4x10G-Breakout-MMF-Kabel.

Ebenso kann das optische 40G QSFP+ CSR4-Modul auch in einer 4x10G-Breakout-Konnektivität mit MTP/MPO-parallelen auf Duplex-LC-Faser-Breakout-Kabeln für die Verbindung zu vier 10GBASE-SR-Schnittstellen verwendet werden. Der Unterschied besteht darin, dass 40Gb QSFP+ CSR4 die Verbindungslänge über OM4-Multimode-Kabel auf bis zu 400m erweitert. 

Abb.2 – Verbindung von QSFP 40G SR4 zu 4x10G SFP+ SR mit einem Multimode-Breakout-Kabel von MTP-Buchse auf 4 LC Duplex

2. QSFP 40G LR MTP/MPO-Transceiver für den 4x10G-Modus

Der optische QSFP 40G LR-Transceiver unterstützt eine Übertragungsdistanz von 10km über Singlemode-Faser (SMF), wodurch 40G-Datenraten über eine parallele 12-Faser-Verbindung mit MPO/MTP-Mehrfasersteckern ermöglicht werden. Der 40G QSFP LR-Transceiver kann auch in einer 4x10G-Konnektivität verwendet werden, um Interoperabilität mit 10G SFP+ LR-Transceivern zu ermöglichen. Die 4x10G-Konnektivität wird durch die Verwendung eines 12-Faser-MTP-Female-auf-2-Faser-Singlemode-Duplex-Breakout-Kabels erreicht, das das QSFP 40G LR-Modul mit vier optischen 10GBASE-LR-Ports verbindet. Abb. 3 zeigt, wie eine QSFP 40G LR-zu-4x10G SFP+ LR-Verbindung und die erforderlichen 40G-auf-4x10G-SMF-Breakout-Kabel.

Abb.3 – QSFP 40G LR-zu-40x10G SFP+ LR-Verbindung mit MTP-Buchse-zu-4 LC-Duplex-Singlemode-Breakout-Kabel

3. Unterstützen QSFP 40G LR4 LC und QSFP 40G ER4 LC 4x10G-Konnektivität?

Die Antwort lautet nein. Den Grund erfahren Sie, indem Sie den im Folgenden dargestellten Arbeitsprozess von 40G QSFP+ LR-Transceivern kennenlernen. Das QSFP 40G LR4-Modul verwendet CWDM-Technologie (Coarse Wavelength Division Multiplexing). Es unterstützt Verbindungen bis zu 10km über ein Paar SMF mit Duplex-LC-Steckverbindern. In Senderichtung wird das serielle digitale 4x10Gbe-Signal an einen DML-Laser mit vier Wellenlängen von 1271nm, 1291nm, 1311nm und 1331nm übertragen. Anschließend werden 4 optische CWDM-Signale über einen LC-Steckverbinder auf eine Singlemode-Faser gemultiplext. In Empfangsrichtung werden optische 40G-CWDM-Signale eingespeist und in 4 einzelne optische 10G-Datenströme mit unterschiedlichen Wellenlängen demultiplext, wie in Abb. 4 dargestellt. QSFP ER4 funktioniert ähnlich wie QSFP LR4. Abb. 4 zeigt das Funktionsprinzip des QSFP+ LR4-Transceivers. Durch das Kennenlernen des Arbeitsprozesses von QSFP-40G-LR4 und QSFP-40G-ER4 wird verständlich, dass sie nicht in 4 einzelne Duplex-SMF-Fasern aufgeteilt werden können, um eine 4x10G-Konnektivität mit Duplex-LC-Steckverbinderstruktur zu erreichen.

Abb.4 – Funktionsprinzip von QSFP+ LR4- und ER4-Transceivern

Zusammenfassung

Aus der obigen Diskussion erfahren wir das Funktionsprinzip von QSFP 4x10G-Transceivern. Die von 40G QSFP+-Transceivern unterstützten 4x10G-Verbindungstypen sind QSFP-40G-SR4, QSFP-40G-CSR4 und QSFP-40G-LR, die alle mit MTP/MPO-Steckverbindern ausgestattet sind. Als Lösung mit geringem Stromverbrauch, hoher Dichte und Kosteneffizienz für die Migration von 10G auf 40G werden QSFP 4x10G-Transceiver häufig in der Rechenzentrumsvernetzung eingesetzt, insbesondere für die Kurzstrecken-Hochgeschwindigkeitsübertragung.

QSFPTEK konzentriert sich seit 10 Jahren auf die F&E und Produktion von optischen Hochgeschwindigkeits-Interconnect-Produkten. QSFP 4x10G-Transceiver und unterstützte MTP/MPO-zu-LC-Breakout-Kabel sind zum besten Preis erhältlich. Kontaktieren Sie uns und erhalten Sie ein Angebot.