Guía de conectividad breakout 40G QSFP para QSFP 4x10G

¿Qué es el transceptor QSFP 4x10G y cómo funciona?

El módulo óptico 40G QSFP (Quad Small Form-factor Pluggable) está diseñado específicamente para aplicaciones de alta densidad, alta velocidad y conexión en caliente. Está estructurado con 4 canales de transmisión individuales y 4 canales de recepción individuales, cada uno de los cuales permite 10Gbps. Los 4 canales también se pueden combinar en un total de enlaces Ethernet de 40 Gigabit . 

El proceso de funcionamiento del transceptor 4x10G QSFP+ es: en la dirección de transmisión, cuatro canales de señales eléctricas de 10 Gbit/s se transmiten a través de la interfaz eléctrica al láser VCSEL de 4 canales. Las señales eléctricas se convierten en señales ópticas mediante el láser VCSEL. A la inversa, en la dirección de recepción, las señales ópticas se convierten en señales eléctricas de alta velocidad mediante PIN de 4 canales. La Fig. 1 muestra el principio de funcionamiento del transceptor 4x10G QSFP+.

Fig.1 – Principio de funcionamiento del transceptor QSFP 4x10G

¿Qué transceptores QSFP+ 40G se pueden utilizar en conectividad 4x10G?

1. Transceptor QSFP 40G SR4 y QSFP 40G CSR4 MTP/MPO para modo 4x10G

QSFP 40G SR4 El módulo óptico permite enlaces ópticos 40G de alto ancho de banda a través de conectores hembra MPO/MTP de 12 fibras a la longitud de onda de 850nm y admite longitudes de enlace de 100m en OM3 y 150m en OM4. También se puede usar en un modo breakout 4x10G para la interoperabilidad con módulos 10GBASE SR. La conectividad 4x10G se logra utilizando un cable breakout multimodo LC dúplex de 2 fibras a partir de un MTP/MPO paralelo de 12 fibras, que conecta el transceptor óptico QSFP SR4 a cuatro módulos ópticos SFP+ SR. La Fig. 2 muestra cómo lograr la conexión QSFP-40G-SR4 a 4xSFP-10G-SR y los elementos requeridos Cable de ruptura 40G a 4x10G MMF.

Del mismo modo, el módulo óptico 40G QSFP+ CSR4 también puede utilizarse en una conectividad breakout 4x10G con cables breakout de fibra MTP/MPO paralela a LC dúplex para la conectividad a cuatro interfaces 10GBASE-SR. La diferencia es que 40Gb QSFP+ CSR4 amplía la longitud del enlace hasta 400m sobre cable multimodo OM4. 

Fig.2 – Conexión de QSFP 40G SR4 a 4x10G SFP+ SR con cable de derivación multimodo de MTP hembra a 4 LC Duplex

2. Transceptor QSFP 40G LR MTP/MPO para modo 4x10G

El transceptor óptico QSFP 40G LR admite una distancia de transmisión de 10km sobre fibra monomodo (SMF), lo que permite velocidades de datos 40G sobre fibra paralela de 12 fibras con conectores multifibra MPO/MTP. El transceptor 40G QSFP LR también puede utilizarse en una conectividad 4x10G para cumplir con la interoperabilidad con transceptores 10G SFP+ LR. La conectividad 4x10G se logra utilizando un cable breakout dúplex monomodo de 12 fibras MTP hembra a 2 fibras, que conecta el módulo QSFP 40G LR a cuatro puertos ópticos 10GBASE-LR. La Fig. 3 muestra cómo lograr la conexión QSFP 40G LR a 4x10G SFP+ LR y los elementos requeridos Cable breakout SMF de 40G a 4x10G.

Fig.3 – Conexión QSFP 40G LR a 40x10G SFP+ LR con cable breakout monomodo MTP hembra a 4 LC dúplex

3. ¿QSFP 40G LR4 LC y QSFP 40G ER4 LC admiten conectividad 4x10G?

La respuesta es no. Conocerá el motivo al aprender el proceso de funcionamiento ilustrado a continuación de los transceptores 40G QSFP+ LR. El módulo QSFP 40G LR4 adopta la tecnología CWDM (multiplexación por división de longitud de onda gruesa). Admite enlaces de hasta 10km a través de un par de SMF con conectores LC dúplex. En la dirección de transmisión, la señal digital serie 4x10Gbe se transmite al láser DML con cuatro longitudes de onda de 1271nm, 1291nm, 1311nm y 1331nm. Luego, 4 señales ópticas CWDM se multiplexan en una fibra monomodo a través de un conector LC. En la dirección de recepción, las señales ópticas 40G CWDM entran y se demultiplexan en 4 flujos de datos ópticos 10G individuales con diferentes longitudes de onda, como se muestra en la Fig. 4. QSFP ER4 funciona de manera similar a QSFP LR4. La Fig. 4 muestra el principio de funcionamiento del transceptor QSFP+ LR4. Al conocer el proceso de funcionamiento de QSFP-40G-LR4 y QSFP-40G-ER4, es comprensible que no puedan dividirse en 4 fibras SMF dúplex individuales para lograr conectividad 4x10G con una estructura de conector LC dúplex.

Fig.4 – Principio de funcionamiento de los transceptores QSFP+ LR4 y ER4

Resumen

A partir del análisis anterior, conocemos el principio de funcionamiento de los transceptores QSFP 4x10G, y los tipos de transceptores 40G QSFP+ compatibles con conectividad 4x10G son QSFP-40G-SR4, QSFP-40G-CSR4, QSFP-40G-LR, que están estructurados comúnmente con conectores MTP/MPO. Como solución de bajo consumo de energía, alta densidad y rentable para la migración de 10G a 40G, los transceptores QSFP 4x10G se han aplicado ampliamente en la interconexión de centros de datos, especialmente para la transmisión de alta velocidad a corta distancia.

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