10GB コヒーレント光 XFP トランシーバーは長距離を処理します

 

 

10 GB コヒーレント光 XFP トランシーバーは、電子分散補償 (EDC)、特殊なレーザー技術、高感度受信機を通じて長距離伝送を実現します。-これらのモジュールは、電界吸収変調レーザーと高度な信号処理技術を使用して、シングルモード ファイバーで 80-120km{6}} まで到達できます。

 

 

到達距離を延長するための 10GB 光 XFP トランシーバー テクノロジーについて

 

XFP (10 ギガビット スモール フォーム ファクター プラガブル) フォーム ファクターは、10 Gbps 光伝送に広く採用された最初の標準として 2002 年に登場しました。これらのモジュールのマーケティング資料には「コヒーレント」という用語がよく登場しますが、10G 伝送の文脈においてこれが実際に何を意味するのかを明確にすることが重要です。

真のコヒーレント光技術-は、位相変調、偏波多重化、デジタル シグナル プロセッサを使用して光の振幅と位相の両方を検出します-。100G 以上のデータレートで 2008 年頃に実用化されました。 10G XFP モジュールは、高度な電子補償技術によって強化された直接検出による強度変調 (IM-DD) を使用して動作します。

XFP は SFP+ と比べて物理的な設置面積が大きいため (78mm x 18.35mm x 8.5mm 対 56.5mm x 13.4mm x 8.5mm)、優れた熱管理という長距離アプリケーションに重要な利点をもたらします。-この追加スペースには、伝送距離を 40 km を超えるために不可欠な-冷却電界吸収変調レーザーやアバランシェ フォトダイオード レシーバーなどの電力を大量に消費するコンポーネント-が収容されます。

 

EDC が長距離 10G 伝送を可能にする仕組み-

 

電子分散補償は、長距離到達 10G XFP モジュールを実用化した画期的なテクノロジーです。{0}光ファイバー内の波長分散により、異なる波長の光が異なる速度で移動し、光パルスが拡散し、信号品質が低下します。 10Gbps では、この影響は補償なしで伝送距離をわずか 80km に制限するほど深刻になります。

EDC は、受信機に電子フィルタリングを適用して、分散による信号劣化を逆転させることで機能します。{0}}このシステムは、トランスバーサル フィルタ-時間遅延信号コピーの加重和を実装-して元の信号形状を再構築します-。 80km 伝送をサポートする 10GB コヒーレント光 XFP トランシーバーは、約 1600 ps/nm の分散を補償する必要があります。 120 km をターゲットとする拡張リーチ モジュールは、最大 2400 ps/nm を処理します。

XFP と新しい SFP+ フォーマットでは、重要な点で実装が異なります。 XFP 電気インターフェイスはデジタル信号を出力するため、XFP モジュールはリニア アンプとともに EDC 機能を内部に統合します。対照的に、SFP+ はリニア インターフェイス (XFI) を使用するため、EDC をホスト ボード上に常駐させることができ、モジュールの消費電力とコストを削減できます。

自動適応アルゴリズムは、ファイバー特性に基づいて EDC パラメータを継続的に最適化します。これらのアルゴリズムはビット誤り率を監視し、フィルタ係数をリアルタイムで調整し、手動で調整することなく、ファイバの使用年数、温度、設置品質の変動に対応します。-

 

レーザー技術: 伝送の原動力

 

長距離 10G XFP モジュールは、短距離アプリケーションで使用される直接変調レーザーよりも大幅に優れた性能を発揮する特殊なレーザー トランスミッターに依存しています。-テクノロジーの進歩は、距離能力と直接相関しています。

直接変調レーザー (DML): 最大 10km までの SR および LR アプリケーションの標準であるこれらのレーザーは、基本的なアプリケーションに十分なスペクトル純度を備えた 1310nm で動作します。そのチャープ特性-変調中の周波数の急激なシフト-は、ファイバーの分散との相互作用により、長距離でのパフォーマンスを制限します。

電界吸収-変調レーザー (EML): これらのデバイスは連続波レーザーと統合された電界吸収型変調器を組み合わせており、ER (40km) および ZR (80km) アプリケーション向けに 1550nm で動作します。 EML トランスミッタは、チャープを最小限に抑えてよりクリーンな光信号を生成し、分散ペナルティを軽減します。多くの ZR モジュールは、温度変化全体で波長の安定性を維持するために、熱電冷却を備えた冷却 EML 設計を使用しています。

この区別は、ネットワーク プランナーにとって非常に重要です。 EDC テクノロジーは、大都市圏のアプリケーションで DML 送信機の実行可能距離を約 10 km から 23 km に延長します。-コスト重視の導入にとっては重要な機能強化です-。ただし、30km を超える距離では、EML テクノロジーが不可欠になります。

動作波長の選択もパフォーマンスに影響します。標準シングルモード ファイバの 1310nm のゼロ分散波長は、中程度の距離では魅力的ですが、1550nm は超長距離リンクに不可欠なファイバ減衰の低下（0.2 dB/km 対 0.35 dB/km）の恩恵を受けます。- ZR モジュールは一般的に 1550nm 伝送を採用しています。

 

受信機の感度と電力バジェットの数学

 

長距離 XFP モジュールの受信側には、アバランシェ フォトダイオードが採用されており、アバランシェ増倍効果によって内部光ゲインが得られます。- APD レシーバーは、短距離モジュールの PIN フォトダイオード レシーバーの -14 dBm と比較して、80 km アプリケーションで - 約 24 dBm の感度レベルを達成します。この 10 dB の改善は、伝送距離の 2 倍に直接変換されます。

しかし、APD テクノロジーは設計上重要な課題をもたらします。アバランシェ増倍プロセスには、高い逆バイアス電圧（通常 40-50V）と慎重な温度補償が必要です。-さらに問題なのは、APD は過剰な光入力パワー (通常は 80km モジュールの場合 -7 dBm 以上) によって、瞬間的かつ永久的な損傷を受ける可能性があることです。

これにより、運用上の重要な考慮事項が生じます。つまり、長距離のトランシーバーは、光減衰がなければ短距離リンクには使用できません。{0}{1} 30km 未満の接続に ZR モジュールを導入するネットワーク オペレータは、過剰な光パワーによる受信機の損傷を防ぐために、インライン減衰器 (通常は 12 dB 以上) を設置する必要があります。この要件は、SR および LR モジュールの柔軟性に慣れている設置者を驚かせることがよくあります。

電力バジェットの計算により、トランシーバーのファイバーの組み合わせで達成可能な最大距離が決まります。{0}}計算は次の構造に従います。

利用可能な光バジェット=送信パワー - 受信感度
リンク損失=ファイバ減衰 + コネクタ損失 + 接続損失 + 安全マージン

+2 dBm 送信電力と -24 dBm 感度を持つ 80 km ZR モジュールの場合、利用可能なバジェットは 26 dB です。 1550nm での標準シングルモード ファイバは 0.2 dB/km に寄与するため、80 km では 16 dB のコストがかかります。コネクタ用に 2 dB、スプライス用に 1 dB、および 3 dB の安全マージンを追加すると、合計は 22 dB となり、26 dB の予算内で十分に収まります。

これと同じ計算で、120km モジュールが比較的希少で高価なままである理由が説明されます。追加の 8 dB 損失（40km × 0.2 dB/km）には、より高い送信電力か、より優れた受信感度、またはその両方がコンポーネントの仕様を技術的限界まで押し上げる必要があります。-

 

DWDM の統合と波長管理

 

高密度波長分割多重互換性は、通信事業者やデータセンター アプリケーションにおける長距離 XFP モジュールにとって重要な機能です。{0} DWDM システムは、数十の光チャネルを 1 つのファイバ ペアに多重化し、各チャネルが ITU グリッド上の特定の波長を占有します。

標準の ZR モジュールは固定波長で動作します-通常は 1530 nm ～ 1565 nm の C バンド領域です-。調整可能な XFP モジュールは、ソフトウェア制御を通じて 40 ～ 50 の ITU チャネルのいずれかを選択できる調整可能なレーザー アセンブリを組み込むことで柔軟性を高めます。この柔軟性により、在庫管理が簡素化され、ネットワークを最適化するための迅速な波長の再割り当てが可能になります。

XFP フォーム ファクター内に DWDM 機能を統合するには、熱とスペクトルの慎重な管理が必要です。 DWDM チャネルは 50 GHz または 100 GHz の間隔を占有し、-動作温度範囲全体で ±0.1nm よりも優れた波長安定性を必要とする非常に厳しい許容誤差を持ちます。アクティブ波長ロックを備えた温度安定化レーザー設計は、内部モニタリングとフィードバック制御によってこれを実現します。

最新の調整可能な XFP モジュールは 5 分未満で波長切り替えを実現します。これは自動ネットワーク再構成には十分な速度ですが、迅速な障害回復のために予備モジュールが必要になるほど遅いです。通常、調整メカニズムには、レーザーキャビティの温度を調整するか、統合されたブラッグ回折格子に電流を印加することが含まれますが、どちらもコンポーネントのストレスを防ぐために段階的な変化を必要とします。

 

前方誤り訂正: 最後の防御線

 

前方誤り訂正符号化はデータ ストリームに冗長情報を追加し、受信機が再送信せずにビット エラーを検出して訂正できるようにします。 FEC は生の伝送速度をわずかに増加させますが (標準 10GbE の 10.3 Gbps ではなく 10.7 Gbps)、伝送距離の 2 倍に相当する 4-6 dB のコーディング ゲインを提供します。

OTN (Optical Transport Network) アプリケーションをサポートする XFP モジュールには通常、エラー バーストを修正するためにリード ソロモン符号化を使用する G.709 FEC が組み込まれています。{1}これにより、老朽化し​​たファイバ インフラストラクチャやスプライシングが最適ではないルート上での限界的な動作と信頼性の高い動作の間に違いが生じます。

FEC オーバーヘッドのトレードオフは、システム設計において明らかになります。追加の 7% の帯域幅消費は最小限に見えるかもしれませんが、40 ～ 80 の波長を備えたフルロードの DWDM システムの場合、これは 3 ～ 5 チャネル相当の容量を失うことになります。ネットワーク設計者は、このコストと、停止率の削減およびファイバー管理の簡素化による運用上の利点とのバランスを取る必要があります。

 

10GB XFP トランシーバーと最新の代替トランシーバーの比較

 

XFP フォーム ファクタは 2003 年から 2012 年にかけて広範囲に導入されましたが、新規インストールでは主に SFP+ に取って代わられました。その理由を理解すると、光ネットワーキングの進化を形作ったエンジニアリング上の制約が明らかになります。

サイズと密度: SFP+ モジュールは占有スペースを 30% 削減し、ラック ユニットあたりのポート密度を 30% 高めることができます。数千もの光学機器を導入している大規模なデータセンターにとって、この違いは非常に重要です。

消費電力: EDC とその他の機能を XFP モジュールからホストボードに移動することで、ポートあたりの消費電力が 3.5 W から同等の到達範囲で 1.5 W 未満に削減されました。{0}節約は数百のポートにわたって複合化されます。

コスト構造: 統合機能が少ないシンプルな SFP+ モジュールは、通常、同等の XFP モジュールよりもコストが 20 ～ 30% 低くなりますが、ホスト ボードの複雑さを含むシステム全体のコストを評価する必要があります。

熱性能: -直感に反しますが、XFP のサイズが大きいため、最高電力のコンポーネントの放熱が向上します。- 80 km を超える超長距離-モジュールでは、熱的利点から XFP パッケージが好まれる場合があります。

市場は明確に述べています。2015 年までに、SFP+ は新しい 10G 導入の 80% 以上を獲得しました。ただし、XFP モジュールは、レガシー インフラストラクチャの維持や、コストの問題よりも熱の考慮が優先される最高の-パフォーマンスの長距離-アプリケーションには依然として不可欠です。

 

 

実際の-世界展開シナリオ

 

首都圏ネットワークは、長距離 10G XFP モジュールの主要なアプリケーション ドメインを表します。{0}一般的な導入では、企業の本社をリモート オフィスに接続するか、大都市圏全体のデータ センター キャンパスを相互接続します。距離は 20 ～ 80 km の範囲で、多くの場合、リースされたダーク ファイバーまたはキャリア波長サービスを経由します。

これらのリンクは通常、5-10 年間継続的に動作するため、信頼性が最優先されます。 10GB コヒーレント光 XFP トランシーバーを選択する場合、40km ER モジュールと 80km ZR モジュールのどちらを選択するかは、距離だけでなく、時間の経過によるリンクの劣化にも依存します。ファイバの老朽化、コネクタの汚れ、スプライスの劣化により、リンク損失が徐々に増加します。理論上の最小値を 5 ～ 8 dB 上回るマージンから開始すると、中寿命のコンポーネント交換を必要とせずにこの劣化が許容されます。

サービス プロバイダーのバックボーン アプリケーションは仕様をさらに厳しく押し上げます。これらのネットワークは 80 または 96 チャネルの DWDM システムを運用する場合があり、各チャネルは再生ポイント間の最大 120 km の地域距離にわたって 10 Gbps を伝送します。正確な波長制御、高品質のファイバー管理、および慎重なパワーバジェット分析が重要になります。

あまり明らかではありませんが、重要な用途が過酷な産業環境に存在します。採掘作業、石油プラットフォーム、送電回廊では、SFP+ モジュールの熱マージンの狭さにより信頼性の懸念が生じる状況で、数十キロにわたる信頼性の高い 10G 接続が必要になることがよくあります。 XFP の堅牢な熱設計と確立された実績は、コストが高いにもかかわらず価値を提供します。

 

設置とメンテナンスに関する考慮事項

 

適切なインストール手順により、信頼性の高い動作と慢性的なリンクの問題が区別されます。光ファイバー インターフェースには厳格な清浄度が要求されます。-単一の塵粒子がリンク障害や段階的な劣化を引き起こす可能性があります。高感度の APD レシーバーを備えた長距離モジュールの場合、汚れにより光の後方反射によるコンポーネント損傷のさらなるリスクが生じます。-

80km 以上のリンクの設置順序では、いくつかの重要な点に対処する必要があります。

ファイバーの検査とクリーニング: すべてのコネクタは、取り付ける前に拡大して検査する必要があります。工場で終端処理されたコネクタでも、輸送中に汚染が蓄積する可能性があります。-サイズが 1 ミクロン未満の汚染は、1+ dB の挿入損失を引き起こす可能性があります。

減衰要件: 長距離モジュールを備えた短いリンクには、インライン減衰器が必要です。-計算は直感的ではありません。ZR モジュールを使用した 5 km のリンクでは、受信機の過負荷を防ぐために約 15 dB の減衰が必要です。減衰器を誤って取り付けると (受信機ではなく送信機になど)、保護は得られません。

デジタル診断モニタリング: 最新の XFP モジュールは、2 線式シリアル インターフェースを介して、送信電力、受信電力、温度、レーザー バイアス電流、供給電圧をリアルタイムでモニタリングできます。{{0}{1}}設置時にベースラインの測定値を確立すると、傾向分析により、サービスに影響を与える前に障害を予測できます。

分散試験: モジュールの最大指定距離に近いリンクの場合、実際のファイバ分散特性を測定することで、適切なマージンを検証できます。分散は繊維の種類や経時変化によって異なります。カタログ仕様がマージナルリンクにつながる可能性があると想定しています。

メンテナンス手順はショートリーチ モジュールとは異なります。-長距離 XFP モジュールの主な故障モードには、レーザー ダイオードの経年劣化に伴う徐々に光出力が低下することが含まれます。-送信パワーとレーザーバイアス電流を毎月監視すると、この劣化傾向が明らかになります。バイアス電流が最大仕様の 80% を超える場合は、事前に交換を計画する必要があります。

 

パフォーマンス最適化戦略

 

長距離の XFP デプロイから最大のパフォーマンスを得るには、いくつかの最適化の機会に注意を払う必要があります。{0}温度管理がリストのトップにあります-動作温度が 10 度下がるごとに、予想寿命が約 50% 延びます。トランシーバの前面プレート全体にわたる適切なエアフローと、実装密度の高いラインカードの熱管理により、故障率が減少します。

ファイバープラントの最適化では、あまり明らかではない改善が見られます。 Cat-5 ファイバのクリーニングと検査は注目を集めていますが、体系的な接続損失の削減が同様の注目を集めることはほとんどありません。 -高品質の融着接続により、標準的な 0.15 dB 損失に対して一貫した 0.05 dB の接続損失が達成され、標準的な 80 km のリンク全体で 1 ～ 2 dB 節約され、より高価な 120 km モジュールの必要性がなくなる可能性があります。

DWDM アプリケーションの波長の選択には慎重な検討が必要です。チャネル間隔は達成可能な距離に影響します。同じファイバー プラントの場合、100 GHz 間隔の方が 50 GHz 間隔よりも光信号対ノイズ比が優れています。--容量の最大化と信頼性の間のトレードオフには、特定の導入要件の分析が必要です。

 

テクノロジー進化の背景

 

10G XFP テクノロジーが光ネットワーキングの広範な進化のどこに適合するかを理解することで、貴重なコンテキストが得られます。 2002 年に XFP が発売されたとき、1Gbps イーサネットはデータセンターを支配していましたが、10Gbps は主に通信事業者のバックボーン ネットワークに限定されたままでした。フォーム ファクターは、複雑な信号処理のサポートを維持しながら、300 ピンおよび XENPAK モジュールから大幅な小型化を実現しました。

2003-2008 年から、XFP は 10G 導入の主力として機能しました。 EDC テクノロジーはこの期間に成熟し、最新のモジュールを特徴づける長距離機能を可能にしました。 SFP+ への移行は、半導体テクノロジーにより CDR および EDC 機能をホスト ボードに移動できるようになった 2010 年頃に始まりましたが、XFP は依然として最大の光学性能を必要とするアプリケーションに関連していました。

現在、業界は 10G を超えて 100G、400G、そして新たな 800G 標準へと移行しています。これらの高速化は、劇的に高いスペクトル効率を可能にする真のコヒーレント検出技術-位相敏感伝送-を活用しています。最新の 400G コヒーレント モジュールは、かつて 10Gbps を伝送していたものと同じファイバー インフラストラクチャを使用して、80 ～ 120km にわたって 400Gbps を伝送できます。

ただし、10G XFP モジュールは引き続き運用中であり、アクティブに展開されています。 XFP- を搭載したシステムのインストール ベースは、多くの場合、10 Gbps が当面の間十分な容量を提供するアプリケーションで動作し続けます。コストを考慮すると、機能する 10G リンクを技術通貨のためだけに 100G にアップグレードすることは経済的にあまり合理的ではありません。

 

10GB XFP トランシーバーの導入を決定する

 

特定の導入に適切なモジュールを選択するには、単純な距離要件に加えて、複数の要素のバランスを取る必要があります。総コストには、トランシーバの価格設定だけでなく、ファイバ プラントの品質、モジュールの寿命全体にわたる消費電力、在庫の維持と障害の管理にかかる運用コストも含まれます。

40 km 未満のグリーンフィールド展開の場合、特定の XFP 互換性要件が存在しない限り、SFP+ ER モジュールがデフォルトの選択肢となります。最新の設備では、コスト、電力、密度の利点が XFP の利点を上回ります。

40-80km の間では、決定はより微妙になります。 XFP ZR モジュールは、実証済みの信頼性と優れた熱特性を提供します。 SFP+ ZR モジュールはコストと電力の面で利点がありますが、同じパフォーマンスマージンを達成するには高品質のホストボード設計が必要です。多くの場合、選択は既存のインフラストラクチャと運用チームの精通度に依存します。

80km を超えると、XFP モジュールは関連性を維持します。拡張到達距離 XFP モジュールの 120 km の機能は、英雄的なエンジニアリングなしに SFP+ フォーム ファクタで適合させるのは依然として困難です。{3}これらのアプリケーションでは、XFP のより大きな熱エンベロープと成熟した設計によりリスクが軽減されます。

 

デジタル診断モニタリングの利点

 

最新の 10 GB コヒーレント光 XFP トランシーバー モジュールに組み込まれた DDM 機能は、適度なコスト割増に見合った運用上の利点を提供します。 5 つの重要なパラメータをリアルタイムで監視することで、計画外のダウンタイムを削減する予防的なメンテナンス戦略が可能になります。

光パワーを受信する傾向から、リンク障害が発生する前にファイバー プラントの劣化が明らかになります。 -20 dBm から -23 dBm まで数か月にわたって徐々に低下することは、コネクタの汚れ、曲げによる損失、またはスプライスの劣化によって生じる可能性のあるファイバ損失の増加を示しています。 3+ dB のマージンが残っている間に問題に対処すると、停止が防止されます。

光パワーとレーザーバイアス電流を送信一緒に追跡し、レーザーの老化を明らかにします。ダイオードが劣化すると、一定の光出力を維持するためにより高い駆動電流が必要になります。バイアス電流が最大値の 80% に達すると、最大駆動時間にもかかわらず、光パワー出力はすぐに低下し始めます。-寿命の指標--。

温度監視故障が発生する前に不適切な冷却を特定します。通常の状態で常に 60 度を超える温度で動作するモジュールは、エアフローが不十分であることを示しており、寿命が短くなります。冷却の問題に積極的に対処することで、熱によって加速される故障を防ぐことができます。-

電圧監視複数のモジュールに影響を与える可能性のある電源の問題を検出します。 3.14 ～ 3.46V の仕様範囲外の電圧は、動作の信頼性が低くなり、損傷する可能性があります。電源のドリフトを早期に特定することで、連鎖的な障害を防止します。

自動監視システムは、数百のリンクにわたってこれらのパラメータを追跡し、値が通常の動作範囲から逸脱した場合、または懸念される傾向を示した場合にアラートを生成します。これにより、メンテナンスが事後対応の消火活動から予防的な管理に変わります。

 

業界標準と互換性

 

XFP モジュールは、さまざまなメーカーのモジュールとさまざまなベンダーのホスト機器間の相互運用性を保証するマルチソース契約に準拠しています。{0} XFP MSA (2005 年のリビジョン 4.5 が現行のまま) は、電気インターフェイス、機械的寸法、熱特性、および管理インターフェイスの仕様を定義します。

この標準フレームワーク内で、さまざまなアプリケーション コードが、さまざまな到達距離とプロトコルの組み合わせに対する光学特性を指定します。一般的なアプリケーション コードには次のものがあります。

10GBASE-SR: 850nm、マルチモードファイバーで300m

10GBASE-LR: 1310nm、シングルモード ファイバーで 10km-

10GBASE-ER: 1550nm、シングルモード ファイバーで 40km-

10GBASE-ZR: 1550nm、シングルモード ファイバーで 80km-（IEEE 標準を超えてベンダーが指定-）

OC-192 LR-2: SONET/SDH 長距離仕様-

MSA 構造により、ベンダーのコーディング制限が実装されていない限り、Cisco XFP-10GLR-OC192SR モジュールが Juniper ルーターで機能することが保証され、その逆も同様です。サードパーティの互換モジュール-はメーカー固有の情報をエンコードし、主要な機器ベンダー間でプラグアンドプレイ操作を可能にする{6}}。{7}}

プロトコルの柔軟性は、もう 1 つの主要な標準機能を表します。ほとんどの長距離 XFP モジュールは、マルチレート動作を通じて複数のプロトコルをサポートしています。10 ギガビット イーサネット (10.3125 Gbps)、10G ファイバー チャネル (10.52 Gbps)、SONET OC-192/SDH STM-64 (9.953 Gbps) です。-この柔軟性により、インベントリ管理が簡素化され、ハードウェアを変更せずにプロトコルの移行が可能になります。

 

一般的な問題のトラブルシューティング

 

リンクに障害が発生したり、仕様を下回ったりした場合、体系的なトラブルシューティングにより根本原因が効率的に特定されます。通常、診断シーケンスは単純なものから複雑なものへと進みます。

光パワーの検証最初のステップである必要があります。 DDM を使用して、両端の送信電力と受信電力を確認します。 80km リンクの場合、一般的な測定値は送信が +2 dBm、受信が -22 dBm になる可能性があります。予想範囲外の値は、ファイバー プラントの問題、トランシーバーの選択の誤り、またはコンポーネントの障害を示します。

リンク損失の計算繊維プラントが要件を満たしているかどうかを判断します。測定された損失は、予測された損失と 2 ～ 3 dB 以内で一致する必要があります。過剰な損失は、コネクタの汚れ、ファイバの損傷、または過度の接続損失を示唆しています。多くの場合、個々のコネクタを検査してクリーニングすると、これらの問題が解決されます。

ビットエラーレートテスト単純なアップ/ダウンステータスを超えたリンク品質を定量化します。エラーのない動作 (BER が 10^-12 未満) により、適切なマージンが確認されます。{1}時折発生するエラー (BER 10^-9 ～ 10^-6) は、注意が必要な限界動作を示しています。頻繁なエラー (BER が 10^-6 を超える) は、重大な問題を示しています。

温度分析環境問題を明らかにします。 70 度を超えて動作するモジュールは、早期故障の原因となる冷却不足を示しています。同じ場所にあるカード内のモジュールの温度が大幅に異なる場合は、エアフローの遮断またはファンの故障が考えられます。

波長検証DWDM アプリケーションの場合、適切なチャネル割り当てが保証されます。経年変化や温度によるレーザー波長のドリフトにより、高密度システムではチャネル間干渉が発生する可能性があります。-ほとんどの調整可能なモジュールは、管理インターフェイスを通じて波長の読み出しを提供します。

 

将来性を考慮した-

 

光インフラストラクチャの導入には、7 ～ 10 年の影響を伴う決定が必要です。 10G XFP テクノロジー自体は成熟していますが、アップグレード パスを考慮することで、投資の適切性が維持されます。

繊維植物の品質長期的な柔軟性を実現するには、トランシーバーの選択よりも重要です。{0}}現在設置されている OS2 シングルモード ファイバーは、10G、100G、400G、そして将来の規格をサポートします。-初期コストを削減するためにファイバーの品質を犠牲にすると、アップグレードのオプションが制限されます。

コネクタとアダプタの規格注目に値する。 10G では LC デュプレックス コネクタが主流ですが、一部の次世代システムでは他の構成が使用されています。-柔軟なパッチング インフラストラクチャにより、ケーブルを差し替えることなく、さまざまなタイプのトランシーバーに対応できます。

ポート密度計画将来の成長を考慮する必要があります。現在の要件では 24 ポートのラインカードが正当化される可能性がありますが、将来の統合では、SFP+ 以降のフォーム ファクタを使用した 48 ポート以上の高密度モジュールの恩恵を受ける可能性があります。

管理システムの統合テクノロジーの世代を超えて一貫した監視を可能にすることで価値を拡張します。包括的な診断を提供しながら、基礎となるトランシーバーの詳細を抽象化するシステムは、新しいハードウェアにより容易に適応します。

 

よくある質問

 

10G XFP トランシーバーは、反対側の SFP+ モジュールで動作できますか?

はい、XFP モジュールと SFP+ モジュールは、仕様が一致していれば相互運用できます。どちらも LC デュプレックス コネクタを使用し、特定のリーチ タイプ (LR、ER、ZR) に対して同一の光学特性を使用します。電気インターフェースの違いは、ファイバー接続されたリンクには影響しません。{3}} 10GBASE- LR XFP は、シングルモード ファイバー経由で 10GBASE- LR SFP+ と問題なく通信します。-

増幅なしの 10G XFP モジュールの現実的な最大距離はどれくらいですか?

標準モジュールは、適切なエンジニアリングを使用した高品質の OS2 シングルモード ファイバで 120km に到達します。{1}これには、拡張分散補償（許容値 2400 ps/nm）と慎重に管理された電力バジェットを備えた、特殊な 120km 定格モジュールが必要です。{6}} 120kmを超えると、光増幅または光再生が必要になります。一部の特殊モジュールは理想的な条件下で 140km の能力を主張しますが、120km は増幅されていないリンクの実際的な限界を表します。

温度は長距離の XFP パフォーマンスにどのような影響を及ぼしますか?{0}}

温度は光学性能とモジュール寿命の両方に影響を与えます。レーザー波長は 10 度あたり約 0.1 nm 変化します。これは DWDM アプリケーションにとって重要です。出力電力は温度とともに低下するため、高温条件では電力バジェットの制限に近いリンクに障害が発生する可能性があります。モジュールの寿命はアレニウスの式に従い、10 度低下するごとに予想寿命が 2 倍になります。 50 度ではなく 70 度で継続的に動作すると、予想耐用年数が 15 年から 7 ～ 8 年に半減する可能性があります。

なぜ 80km モジュールは 40km バージョンよりもはるかに高価なのでしょうか?

コストプレミアムは、複数の高価なコンポーネントを反映しています。 APD レシーバーは、複雑な製造要件のため、PIN フォトダイオードの 3-5 倍のコストがかかります。冷却型 EML レーザーには、熱電冷却器と制御回路が追加されます。 1600+ ps/nm 分散を処理する強化された EDC 回路には、より高度な信号処理が必要です。 SR/LR モジュールと比較して生産量が少ないため、ユニットあたりのコストがさらに増加し​​ます。コンポーネントの合計コストの差は、ER モジュールと ZR モジュールの小売価格の差が 800 ～ 1200 ドルであることを説明しています。

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重要なポイント

 

10GB コヒーレント光 XFP トランシーバーは、EDC テクノロジー、特殊レーザー、高感度レシーバーにより 80-120km の距離を達成します

電子分散補償は、光学補償なしで長距離運用を可能にする重要な画期的な技術です。-

EML レーザーと APD レシーバーは、長距離に必要な光学性能を提供します

ファイバー損失、コネクタ、安全マージンを考慮した適切な電力バジェット計画により、信頼性の高い動作が保証されます。

XFP のより大きなフォーム ファクタは、ほとんどの用途で SFP+ に取って代わられるにもかかわらず、最高パフォーマンスのアプリケーションに熱的利点をもたらします。{0}