مقدمة شاملة عن 40G QSFP + و CFP

يمكن إدخال جهاز الإرسال والاستقبال QSFP + في جميع الأجهزة بواجهة QSFP + (وبعض الأجهزة ذات واجهة QSFP28) لتحقيق اتصال شبكة 40G. بشكل عام ، هناك نوعان من واجهات جهاز الإرسال والاستقبال 40G QSFP +: واجهة LC المزدوجة وواجهة MTP / MPO. كلاهما لهما اختلافات واضحة في مسافة الإرسال ونوع الكابل البصري وما إذا كان يمكن تحقيق نقل 4x10G.

الأنواع الأربعة من أجهزة الإرسال والاستقبال الضوئية ، 40GBASE-SR4 ، و 40GBASE-CSR4 ، و 40GBASE-PLRL4 ، و 40GBASE-PLR4 ، كلها أجهزة إرسال واستقبال لواجهة MTP ، وهي مناسبة للحالات التي تحتاج فيها إلى توصيل 4 واجهات إيثرنت 10G.

جهاز الإرسال والاستقبال البصري 40GBASE-SR4 هو جهاز الإرسال والاستقبال الأكثر استخدامًا في الإرسال لمسافات قصيرة 40G. غالبًا ما تُستخدم أجهزة الإرسال والاستقبال الضوئية 40GBASE-SR4 مع الألياف الضوئية متعددة الأوضاع - تكون مسافة النقل 100 متر عند مطابقتها مع وصلات ألياف OM3 ؛ تبلغ مسافة الإرسال 150 مترًا عندما تتطابق مع وصلات عبور الألياف OM4. هناك 4 قنوات إرسال واستقبال إشارات ضوئية مستقلة داخل جهاز الإرسال والاستقبال. يمكن لكل قناة أن تدعم نقل البيانات بسرعة 10 جيجابت في الثانية ، مما يحقق نقل النطاق الترددي العالي 40 جيجابت.

يحتوي كل من جهاز الإرسال والاستقبال البصري 40GBASE-CSR4 وجهاز الإرسال والاستقبال البصري 40GBASE-SR4 على واجهات MTP وكلاهما لهما نفس مبدأ العمل. يمكن مطابقة جهاز الإرسال والاستقبال البصري 40GBASE-CSR4 مع وصلة ألياف بصرية MTP (أنثى) ذات 12 نواة لتحقيق انتقال بصري 40G ؛ أو مع وصلة فرعية MTP 8-core (أنثى) -4 * LC ، يمكن توصيلها بـ 4 أجهزة إرسال واستقبال ضوئية 10GBASE-SR لتحقيق نقل بصري 4X10G. كإصدار مطور من SR4 ، يتمتع جهاز الإرسال والاستقبال البصري 40GBASE-CSR4 بمسافة نقل قصوى تصل إلى 300 متر (مع وصلة ألياف OM3) أو 400 متر (مع وصلة ألياف OM4).

بشكل عام ، هناك طريقتان أساسيتان لنقل البيانات - تسلسلي ومتوازي. يشير النقل الموازي إلى النقل المتزامن لعدة أجزاء من البيانات على قنوات مختلفة على نفس الألياف الضوئية. تعتمد أجهزة الإرسال والاستقبال الضوئية 40GBASE-PLRL4 وأجهزة الإرسال والاستقبال SR4 وأجهزة الإرسال والاستقبال CSR4 جميعها مبدأ النقل المتوازي ، وعادة ما تكون متصلة بموصلات MTP. ولكن يختلف عن نوعي أجهزة الإرسال والاستقبال الضوئية المقدمة أعلاه ، يدعم جهاز الإرسال والاستقبال البصري 40GBASE-PLRL4 الإرسال لمسافات طويلة ، ويمكن أن تصل مسافة الإرسال على الألياف أحادية الوضع إلى كيلومتر واحد أو 1.4 كيلومتر.

يستخدم جهاز الإرسال والاستقبال البصري 40GBASE-PLR4 مع واجهة MTP أيضًا مبدأ الإرسال المتوازي الموضح أعلاه. مثل جهاز الإرسال والاستقبال البصري 40GBASE-PLRL4 ، يمكنه أيضًا استخدام وصلات ربط فرعية أحادية الوضع لتوصيل جهاز الإرسال والاستقبال بأربعة واجهات ضوئية 10GBASE-LR لتحقيق نقل 4X10G. مثل جهاز الإرسال والاستقبال البصري 40GBASE-PLRL4 ، يُستخدم جهاز الإرسال والاستقبال البصري 40GBASE-PLR4 أيضًا للإرسال لمسافات طويلة ، لكن مسافة الإرسال أطول ، حتى 10 كيلومترات.

الأنواع الخمسة من أجهزة الإرسال والاستقبال الضوئية ، 40GBASE-BiDi ، و 40GBASE-UNIV ، و 40GBASE-LR4 ، و 40GBASE-LR4L ، و 40GBASE-ER4 ، كلها أجهزة إرسال واستقبال لواجهة LC ، منها 40GBASE-BiDi يستخدم فقط للإرسال لمسافات قصيرة من خلال متعدد وضع الألياف.

يختلف جهاز الإرسال والاستقبال البصري 40GBASE-BiDi عن غيره من أجهزة الإرسال والاستقبال لأنه يحتوي فقط على قناتين مستقلتين للإرسال والاستقبال للإشارة الضوئية بسرعة 20 جيجابت في الثانية. يمكن لكل قناة إرسال واستقبال في نفس الوقت إرسال واستقبال إشارات ضوئية ذات أطوال موجية مختلفة من ألياف متعددة الأوضاع. تستخدم عادة مع وصلات العبور الليفية متعددة الأوضاع LC. من الجدير بالذكر أن جهاز الإرسال والاستقبال البصري 40GBASE-BiDi يمكنه تحقيق نقل 40G دون تغيير نظام الكابلات الليفي متعدد الأوضاع 10G الحالي. يمكن لجهاز الإرسال والاستقبال البصري 40GBASE-BiDi إرسال 100 متر عبر سلك تصحيح الألياف OM3 أو 150 مترًا عبر سلك تصحيح الألياف OM4.

GG quot؛ UNIV"؛ يعني عالمية. يمكن استخدام جهاز الإرسال والاستقبال البصري 40GBASE-UNIV مع الألياف أحادية الوضع أو الألياف متعددة الأوضاع دون تغيير تكوين جهاز الإرسال والاستقبال أو إضافة أجهزة أخرى. عند استخدام جهاز الإرسال والاستقبال هذا للأسلاك ، يمكن تقليل وقت وتكلفة الأسلاك إلى حد معين. يحتوي جهاز الإرسال والاستقبال البصري 40GBASE-UNIV على 4 قنوات بالداخل ، ويمكن لكل قناة إرسال أو استقبال إشارات 10G. بعد الجمع بين معدد إرسال ، يتم استخدام ألياف بصرية لنقل 40G. عند إقرانها بألياف متعددة الأوضاع OM3 و OM4 ، تكون مسافة النقل 150 مترًا ؛ عند إقرانها بألياف أحادية الوضع ، تكون مسافة النقل من 500 متر إلى 2 كيلومتر (حسب الموردين المختلفين).

كما ذكرنا أعلاه ، تُستخدم أجهزة الإرسال والاستقبال الضوئية 40GBASE-SR4 على نطاق واسع في الإرسال لمسافات قصيرة ، في حين أن أجهزة الإرسال والاستقبال الضوئية 40GBASE-LR4 هي أكثر أجهزة الإرسال والاستقبال شيوعًا في الإرسال لمسافات طويلة. يستخدم جهاز الإرسال والاستقبال البصري 40GBASE-LR4 واجهة LC مزدوجة ، والتي يمكنها نقل ما يصل إلى 10 كيلومترات من خلال العبور أحادي الوضع. يحتوي هذا النوع من أجهزة الإرسال والاستقبال الضوئية على 4 قنوات إشارة مستقلة للإرسال والاستقبال. تمر الإشارة الضوئية في نهاية الإرسال عبر مُضاعِف الإرسال لدمج جميع الأطوال الموجية للإرسال ، وتتحلل الإشارة المرسلة إلى 4 معدلات إرسال بواسطة مزيل تعدد الإرسال عند الطرف المستقبل. إنها قناة بسرعة 10 جيجابت في الثانية.

جهاز الإرسال والاستقبال البصري 40GBase-LR4L وجهاز الإرسال والاستقبال البصري 40GBase-LR4 لهما نفس مبدأ العمل ، وكلاهما يحقق نقل البيانات لمسافات طويلة 40G من خلال وصلات أحادية الوضع. الفرق بين الاثنين هو أن جهاز الإرسال والاستقبال البصري 40GBase-LR4L له مسافة نقل قصوى تبلغ 2 كيلومتر فقط.

يحتوي آخر جهاز إرسال واستقبال 40GBASE-ER4 على نفس مبدأ العمل مثل جهازي الإرسال والاستقبال السابقين LR4 و LR4L. إنها تستخدم واجهة LC المزدوجة مع وصلة مرور أحادية الوضع. يعد جهاز الإرسال والاستقبال البصري 40GBASE-ER4 أطول مسافة إرسال بين أجهزة الإرسال والاستقبال التسعة التي تم تقديمها في هذه المقالة ، والتي تصل إلى 40 كيلومترًا.

يتم عرض المعلومات التفصيلية والمقارنة بين أجهزة الإرسال والاستقبال التسعة المذكورة أعلاه في الجدول التالي:

CFP (عامل الشكل C القابل للتوصيل) هو بروتوكول إرسال جهاز إرسال واستقبال بصري صاغته منظمة CFP MSA لنقل الإشارات الرقمية عالية السرعة. تخدم هذه الاتفاقية بشكل أساسي 100G Ethernet في البداية ، ولكن يمكن استخدامها أيضًا في شبكة 40G. هناك ثلاثة أنواع أساسية من أجهزة الإرسال والاستقبال الضوئية المغلفة 40G CFP: 40GBASE-SR4 CFP جهاز الإرسال والاستقبال البصري ، وصلة OM4 متعددة الأوضاع مع واجهة MTP ، نقل البيانات 150 متر ؛ 40GBASE-FR CFP جهاز الإرسال والاستقبال البصري ، أحادي الوضع بواجهة SC ثنائية الاتجاه ، استخدم وصلات العبور معًا ، مسافة الإرسال 2 كيلومتر ؛ 40GBASE-LR4 CFP جهاز الإرسال والاستقبال البصري ، يمكن أن تصل مسافة النقل إلى 10 كيلومترات.

تنعكس الاختلافات الرئيسية بين أجهزة الإرسال والاستقبال الضوئية QSFP + وأجهزة الإرسال والاستقبال الضوئية CFP في الجوانب التالية:

1. المظهر: من الواضح أن أجهزة الإرسال والاستقبال الضوئية CFP أكبر في الحجم (الأسعار أعلى بشكل عام) ؛

2. نوع الواجهة: يستخدم جهاز الإرسال والاستقبال البصري CFP واجهة MTP أو واجهة SC ثنائية الاتجاه ، بينما يستخدم جهاز الإرسال والاستقبال الضوئي QSFP + واجهة MTP أو واجهة LC مزدوجة ؛

3. أنواع أجهزة الإرسال والاستقبال: أجهزة الإرسال والاستقبال الضوئية CFP لها أنواع محدودة ، وأجهزة الإرسال والاستقبال الضوئية QSFP + ، بالإضافة إلى تسعة أجهزة إرسال واستقبال شائعة موصوفة في هذه المقالة ، لها نماذج أخرى تدعم مسافات إرسال مختلفة لتلبية احتياجات المستخدمين المختلفين.

يدمج جهاز الإرسال والاستقبال QSFP + خصائص الحجم الصغير والتكلفة المنخفضة والمرونة العالية وقابلية التطبيق الواسعة. بالمقارنة مع جهاز الإرسال والاستقبال البصري CFP ، يفضله المستخدمون أكثر.

تظهر الأبحاث أن عرض النطاق الترددي للإرسال البصري في مجال شبكات الاتصال يحتاج بشكل عاجل إلى الترقية من 10G الأصلي إلى 40G أو حتى 100G. 40G QSFP + يمكن لجهاز الإرسال والاستقبال البصري تحقيق نقل بيانات 40 جيجابت عالي الكثافة ومنخفض التكلفة ومنخفض الطاقة ، وله آفاق تطوير جيدة.

في الوقت الحاضر ، هناك العديد من منتجات جهاز الإرسال والاستقبال البصري 40G في السوق. إن كيفية التمييز بين الفئات المختلفة واختيار جهاز الإرسال والاستقبال البصري الذي يناسب احتياجاتك أمر مهم بشكل خاص.