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细说不同传输距离的40G光模块种类

2020年03月25日 3451

如今市面上40G光模块种类繁多,如,QSFP+封装形式的40GBASE-SR4/LR4/CR4/CSR4光模块等,在选择时,相信您一定观察到这些40G光模块外观都十分相似,比如40GBASE-SR4和40GBASE-CSR4这两种40G光模块连拉环的颜色都几乎一模一样。那么您真的了解这些40G光模块吗?本文将重点介绍最常见的40G QSFP+光模块,帮助您高效部署网络。

短距离传输的40G光模块

通常情况下,波长为850nm的40G光模块,与多模光纤跳线搭配使用,适用于短距离数据传输。目前市面上,常见的短距离40G光模块有两种类型:40GBASE-SR4和40GBASE-CSR4。

40GBASE-SR4光模块

“SR”即指短距离,40GBASE-SR4光模块(即QSFP-40G-SR4光模块)符合IEEE 802.3ba 40GBASE-SR4标准,采用MPO/MTP接口设计,与OM3光纤搭配使用时最大传输距离可达100m,与OM4光纤搭配时最大传输距离可达150m。

40GBASE-SR4光模块内部有独立的发射和接收部分,每个部分都有4根并行光纤。当40GBASE-SR4光模块用于40G直连时,所有的光纤(即8根)都要进行数据传输,此时需与MTP/MPO-12光纤跳线连接使用,链路中有4根光纤处于空闲状态,如下图所示。

图1:40G链路中的40GBASE-SR4光模块

40GBASE-CSR4光模块

40GBASE-CSR4光模块(即 QSFP-40G-CSR4光模块),符合IEEE 802.3ba 40GBASE-SR4标准,相当于是40GBASE-SR4光模块的扩展版,与其工作原理相同。40GBASE-CSR4光模块的四条通道(10Gbps)都符合IEEE 10GBASE-SR规范,采用了MTP/MPO接口设计,搭配OM3光纤最远距离可达300m,搭配OM4光纤可达400m。

除上述提及的两种短距离40G光模块以外,40GBASE-SR光模块(即QSFP-BD-40G光模块)也适用于短距离传输。与40GBASE-SR4光模块不同的是,40GBASE-SR光模块利用波分复用技术将不同波长的信号耦合在一根光纤上传输,需与LC双工光纤搭配使用。40GBASE-SR光模块与OM3光纤跳线搭配使用时最大传输距离可达100米,与OM4光纤跳线搭配使用时最大传输距离可达150米。

长距离传输的40G光模块

通常情况下,波长为1310nm的40G光模块,与单模光纤跳线搭配使用,适用于长距离数据传输。市面上,常见的长距离40G光模块有40GBASE-LR4、40GBASE-PLRL4、40GBASE-PLR4、40GBASE-ER4光模块。

40GBASE-LR4光模块

40GBASE-LR4光模块(即QSFP-40G-LR4光模块),符合IEEE 802.3ba 40GBASE-LR4标准,采用LC双工接口设计,可在单模光纤上传输长达10公里的距离。40GBASE-LR4光模块与40GBASE-SR4拥有相同的封装,即QSFP+(该封装为40G光模块的常见封装形式),提供四个独立的收发通道,每个通道的带宽为10Gbps 。

为了在单模光纤上传输4通道信号,40G LR4光模块必须通过内部的MUX/DEMUX对光信号进行复用或解复用。40GBASE-LR4的工作模式如下图所示。

图2:40GBASE-LR4 的工作模式

40GBASE-PLRL4光模块

40GBASE-PLRL4光模块(即QSFP-40G-PLRL4光模块)与上述提及的40GBASE-SR4光模块和40GBASE-CSR4光模块相同,都采用MTP/MPO接口设计,并行数据传输的原理进行通信。但不同的是,40GBASE-PLRL4光模块支持长距离传输,与单模光纤搭配使用最大传输距离可达1.4千米。

40GBASE-PLR4光模块

40GBASE-PLR4光模块(即QSFP-40G-PLR4光模块)工作原理同40GBASE-PLRL4光模块一样,与MTP/MPO单模光纤搭配使用时最大传输距离可达10千米。

40GBASE-ER4光模块

40GBASE-ER4光模块(即QSFP-40G-ER4光模块)与40GBASE-LR4的工作原理相同,与LC双工单模光纤跳线使用最大传输距离可达40千米。

40G光模块如何选择?接什么光纤?

不管是选择哪种类型的40G光模块,都需根据实际布线情况而定。如,短距离(传输距离小于500米)应用场景,可选择40GBASE-SR4/CSR4光模块;长距离(传输距离大于500米)应用场景,则选择40GBASE-LR4/PLRL4/PLR4/ER4光模块等。详见下表:

类型 搭配光纤 最大传输距离
40GBASE-SR4 MTP/MPO多模光纤 150米
40GBASE-SR-BiDi LC双工多模光纤 150米
40GBASE-CSR4 MTP/MPO多模光纤 400米
40GBASE-PLRL4 MTP/MPO单模光纤 1.4千米
40GBASE-PLR4 MTP/MPO单模光纤 10千米
40GBASE-LR4 LC双工单模光纤 10千米
40GBASE-ER4 LC双工单模光纤 40千米

40G光模块常见问题解答

问:40GBASE-SR4光模块与iSR4、eiSR4的区别是什么?

答:40GBASE-iSR4 光模块(即QSFP-40G-iSR4光模块)是华为40GBASE-SR4光模块的产品名称,40GBASE-eiSR4光模块 (即QSFP-40G-eiSR4光模块)指华为40GBASE-CSR4光模块产品。其实40GBASE-iSR4光模块和40GBASE-eiSR4光模块的产品特性与40GBASE-SR4光模块和40GBASE-CSR4光模块是一样的。

问:怎么区分40GBASE-ER4光模块和40GBASE-LR4光模块?

答:两种光模块都采用LC双工接口设计,用于长距离传输,但传输距离和IEEE标准都不同。40GBASE-ER4光模块符合IEEE 802.3bm协议标准,搭配单模光纤可传输40km。

问:QSFP-40G-LR4光模块和QSFP-40G-PLR4光模块有什么区别?

答:QSFP-40G-PLR4光模块在行业内也有QSFP-40G-LR4 PSM一称呼。40GBASE-LR4光模块和40GBASE-PLR4光模块的主要区别在于它们的接口和支持的协议。40GBASE-PLR4光模块基于IEEE 802.3ae 10GBASE-LR标准,采用MTP/MPO接口,而40GBASE-LR4光模块基于IEEE 802.3ba 40GBASE-LR4标准,采用LC双工接口。这篇文章《QSFP 40G LR4光模块:QSFP+ CWDM vs PSM》详细说明了它们之间的区别。

问:40GBASE-SR4光模块和AOC有源光缆有什么区别?

答:40G AOC有源光缆与40GBASE-SR4光模块一样用于40G短距离应用。不同的是,QSFP+ AOC是一种预端接的光缆,一端接40GBASE-QSFP+,另一端除QSFP+连接器外,还可以接SFP+连接器、LC连接器等。40G AOC的传输距离一般不超过100m。

问:40GBASE-CR4是什么?

答:40GBASE-CR4(即QSFP-40G-CR4)与文章所提及的40G光模块有很大不同,它是一种两端带QSFP+连接器的预端接铜缆,也被称为40G QSFP+直连线缆(DAC),受限铜缆性能,无源40G QSFP+ DAC的传输距离只能达到7m,有源40G QSFP+ DAC的传输距离只能达到10m。

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