BlueOptics Optische Transceiver Formfaktoren auf einen Blick

In der heutigen Netzwerk-Welt und -Technologie steigt die Nachfrage nach höheren Geschwindigkeiten und niedrigeren Kosten. Die führenden Anbieter von Netzwerkgeräten arbeiten laufend an der Herstellung der zukünftigen Komponenten der Vernetzung. Sie konzentrieren sich hauptsächlich auf Glasfaser Lösungen, welche auch von den führenden Service Providern und Rechenzentren der Welt verwendet werden. Durch den täglich steigenden Datenverkehr ist die Notwendigkeit einer stabilen, schnellen und skalierbaren Netzwerkarchitektur unverzichtbar geworden.

Funktionsweise von optischen Transceivern

Einer der Hauptbestandteile einer leistungsstarken und stabilen optischen Netzwerkarchitektur sind die optischen Transceiver. Sie sind wesentlich für die optische Netzwerk Architektur, weil sie die Komponenten sind, die das optische Licht über das Kabel übertragen und umwandeln. Sie werden zum Senden von Licht vom einen Ende des Kabels und zum Empfangen des Lichts auf dem anderen Ende des Kabels eingesetzt. Am häufigsten werden Transceiver eingesetzt, die im Duplexbetrieb auf einer Licht leitenden Glasfaser übertragen und auf einer anderen optischen Faser empfangen. Dieser Vorgang läuft jedoch innerhalb eines einzelnen Moduls ab. Der Transceiver wandelt den elektrischen Eingang der Signale in optisches Licht um und sendet dieses dann mit Hilfe von Lasersendern oder LEDs über das optische Kabel. Auf der anderen Seite wandelt der Empfänger das eingehende optische Licht wieder in elektrische Signale um.

Welche Hauptbestandteile haben optische Transceiver?

Die Komponenten, die für das Übermitteln des Lichts über das optische Kabel verantwortlich sind, werden auch als Lichtquellen in Lichtwellenleiter-Transceivern bezeichnet. Die am häufigsten verwendeten Lichtquellen sind LEDs und VCSELs (oberflächenemittierende Laser mit vertikalem Hohlraum). Obwohl sie denselben Zweck haben, elektrische Signale in optisches Licht umzuwandeln und umgekehrt, sind sie in ihrer Funktionsweise sehr unterschiedlich. Sie sind tatsächlich kleine Halbleiterchips und sie emittieren das Licht von der Oberfläche des Chips.

LED als Lichtquelle in optischen Transceivern

LEDs haben eine begrenzte Bandbreite und erreichen eine geringere Distanz als die VCSELs, zudem nutzen sie weniger Strom, hauptsächlich wegen ihres größeren Kerns. Wegen ihres größeren Kerns emittieren sie ein sehr breites Spektrallicht, das dann unter der chromatischen Dispersion (Streuung) in der Faser zu leiden hat. Aus diesem Grund ist die Verwendung dieser Komponenten auf Multimodefasern beschränkt.

VCSEL als Lichtquelle in optischen Transceivern

VCSELs haben hingegen einen kleineren Kern, der ein strafferes Licht abgibt, das keine chromatische Dispersion aufweist, was sie optimal für den Einsatz mit Singlemode-Fasern macht.Das Herstellungsverfahren dieser beiden Typen ist ziemlich ähnlich. Jedoch ist die Herstellung von VCSELs aufgrund der Schwierigkeit, den Laserhohlraum innerhalb der Komponente selbst zu erzeugen, teurer. Während der Herstellung der VCSELs muss der Chip von dem Halbleiterwafer getrennt werden, und jedes Ende muss beschichtet werden, bevor der Laser getestet werden kann.

Formfaktoren von optischen Transceiver Modulen

Transceiver werden in ein paar Formfaktoren unterteilt, die in ähnlichen standardisierten Formen verfügbar sind, aber sie unterscheiden sich grundlegend in ihrer Funktionsweise und in ihren Eigenschaften.

Alle CBO BlueOptics© Transceiver werden nach den höchsten Industriestandards hergestellt. Ihre internen Komponenten werden von den branchenführenden Herstellern für optische Geräte hergestellt: Maxim Integrated, Avago und Mitsubishi Electric für optische Laser und NTT Electronic und weitere für integrierte Schaltungen hergestellt. CBO BlueOptics Transceiver können auch kompatibel zu Netzwerkgeräten von über hundert Herstellern programmiert werden, einschließlich der führenden Netzwerkausrüster Cisco, HP, Juniper und IBM. Sie haben eine 5-jährige Garantie und sind verknüpft mit lebenslangem Support für alle anfallenden Fragen, die beim Einsatz aufkommen können. CBO BlueOptics Transceiver sind für Übertragungsgeschwindigkeiten von bis zu 100GB/s ausgelegt und decken Distanzen von bis zu 2 Kilometer auf Multimodefasern und 160 Kilometern auf Singlemodefasern ab. Alle CBO BlueOptics Transceiver sind in der Lage, auch in den härtesten Umgebungen die maximale Leistung zu erbringen. Sie können je nach Bedarf bei Temperaturen von -40°C bis zu +85°C eingesetzt werden.

BlueOptics Transceiver sind in mehrere Formfaktoren unterteilt:

• BlueOptics SFP Transceiver
• BlueOptics SFP+ Transceiver
• BlueOptics cSFP Transceiver
• BlueOptics SFP28 Transceiver
• BlueOptics QSFP Transceiver
• BlueOptics QSFP28 Transceiver
• BlueOptics CFP Transceiver
• BlueOptics CFP2 Transceiver
• BlueOptics CFP4 Transceiver
• BlueOptics X2 Transceiver
• BlueOptics XENPAK Transceiver
• BlueOptics XFP Transceiver
• BlueOptics GBIC Transceiver

Im Folgenden nehmen wir diese genauer unter die Lupe:

SFP Transceiver

SFP oder Small Factor Pluggable Transceiver ist ein kleiner und kompakter optischer Transceiver, der für zuverlässige optische Verbindungen für Netzwerkgeschwindigkeiten von 100Mb/s bis zu 4Gb/s entwickelt wurde. Diese Transceiver bieten eine einfachere Fehlerbehebung und Wartung durch die optionale Digital Diagnostic Monitoring (DDM) / Digital Optical Monitoring (DOM) Schnittstelle. Diese Schnittstelle bietet Echtzeit-Überwachungsfunktionen für die Überwachung der Transmitter und Receiver Leistung, der Temperatur, der elektrischen Spannung und der Stromstärke. CBO BlueOptics SFP Transceiver sind für eine lange Lebensdauer mit ca. 3.000.000 MTBF Stunden ausgelegt. CBO BlueOptics SFP Transceiver sind als Duplex-, Kupfer-, BIDI-, CWDM-, DWDM- und CWDM-BIDI-Variante erhältlich.

SFP+ Transceiver

SFP+ ist eine erweiterte Version des optischen SFP Transceivers für Netzwerkgeschwindigkeiten von bis zu 10Gb/s. Obwohl die offizielle Spezifikation von SFP+ nicht die Verwendung von Datenraten für 16 Gb/s berücksichtigt, zeigt die Erfahrung, dass SFP+ Datenraten von 16 Gb/s für Fibre Channel Anwendungen auch realisiert werden können. SFP+ Module verwenden Signalverstärker die das empfangene optische Licht optimieren. Zudem gibt es SFP+ Lösungen die zwei SFP+ Ports mit Hilfe von Direct Attach Kabeln verbinden. CBO BlueOptics SFP+ Transceiver sind als Duplex-, BIDI-, Kupfer, CWDM- und DWDM Variante erhältlich.

cSFP Transceiver

Der cSFP Transceiver ist eine weitere Version des beliebten SFP-Transceivers, der zwei unabhängige bidirektionale Kanäle pro Port bietet. Er wird in erster Linie verwendet, um die Fasernutzung zu verringern.

SFP28 Transceiver

SFP28 ist eine weitere Version des SFP-Moduls für Netzwerkgeschwindigkeiten von bis zu 25Gb/s. Sie eignen sich für den Einsatz in den optischen Fenstern um 850nm oder 1310nm. Sie übertragen und empfangen das Licht ebenfalls durch eine optische Faser und haben auch einen Duplex-Anschluss. Sie bieten ebenfalls die Digitale Diagnostic Monitoring (DDM) / Digital Optical Monitoring (DOM) Schnittstelle für eine einfachere Fehlerbehebung. Diese Art von Transceivern wird üblicherweise mit 4 Datenspuren von je 25 Gb/s zum Erreichen von 100 Gb/s Lösung implementiert.

QSFP Transceiver

QSFP oder Quad Small Form-Factor Pluggable ist ein Transceiver, der Geschwindigkeiten von 40Gb/s bis zu 56Gb/s bietet. Diese Transceiver werden hauptsächlich in Rechenzentrumsumgebungen eingesetzt und ermöglichen leistungsstarke Computernetze. Sie verwenden die im IEEE 802.3bm-Standard definierte 40GBASE Technologie und übertragen Signale bei Singlemode Varianten per WDM Verfahren über die Wellenlängen 1271nm, 1291nm, 1311nm und 1331nm. Die Verbindung erfolgt über einen LC Duplex Anschluss. Multimodevarianten übertragen 4x 850nm Signale über einen parallel optischen MPO / MTP Anschluss.

QSFP28 Transceiver

QSFP28 Transceiver werden hauptsächlich verwendet, um Ethernet-Lösungen mit 100 Gb/s bereitzustellen. Auch als Direct Attach Kabel Variante ist dieser Formfaktor erhältlich. Dieser Transceiver ist als Multimode Variante und ebenfalls als Singlemode Ausführung für 10 Kilometer Entfernungen über G.652 Faserverbindungen für 100G Links verfügbar.

CFP Transceiver

Der CBO BlueOptics CFP-Transceiver ist für Ethernet-Anwendungen mit einer Bandbreite von 100Gb/s über ein Singlemode-Faserkabel ausgelegt. Er kann aber auch eine oder mehrere 40Gb/s Verbindungen bereitstellen. Dieses CFP-Modul und seine Spezifikationen wurden in der Zeit entwickelt, in der 10-GB-Ethernet-Lösungen weiter verbreitet waren als schnellere Lösungen. Inzwischen ist dieser Transceiver von seinen Nachfolgern CFP2 und CFP4 ersetzt worden.

CFP2 Transceiver

CFP2 Transceiver sind ebenfalls für weitreichende Verbindungen über Single-Mode-Fasern konzipiert. Sie haben ebenfalls einen Duplex-Anschluss. CFP2 Transceiver sind zwar kleiner als die CFP-Transceiver, aber sind beide in einem Metallgehäuse gefertigt. Wie bei der ursprünglichen CFP Variante können die verschieden Nachfolge-Varianten CFP4 und CFP2 nicht in den gleichen Ports betrieben werden.

CFP4 Transceiver

CFP4 Transceiver sind die modernsten C-Form-Factor Pluggable (CFP) Transceiver. Sie sind der Kleinste von allen CFP-Transceivern, was sie es leichter macht sie zu handhaben und zu installieren. Sie werden eh über einen Duplex-Stecker angeschlossen und können Distanzen von bis zu 10 Kilometern erreichen.

X2 Transceiver

X2-Transceiver sind eine standardisierte Art von optischen Transceivern, die hauptsächlich in älteren 10-GB-Ethernet-Lösungen verwendet werden. Sie unterstützen sowohl Ethernet- als auch Fibre-Channel-Anwendungen und werden häufiger in Datenzentrums-Umgebungen verwendet als in Service Provider-Umgebungen und sind als Duplex-, BIDI-, CWDM- und DWDM Variante erhältlich.

XENPAK Transceiver

XENPAK-Transceiver sind als Duplex-, CWDM- und DWDM Variante verfügbar. Sie sind größer als X2-Transceiver (da sie deren Vorläufer sind und ältere Technik in der Regel immer größer ist) und bieten ebenfalls Geschwindigkeiten von 1Gb/s bis zu 10Gb/s auf Multi- und Single-Mode Fasern erlauben.

XFP Transceiver

Der XFP Transceiver wurde im Jahre 2002 entwickelt und ist der Vorgänger des SFP+ Transceivers. Er ist etwas größer als die Small Form-Factor Pluggable Transceiver, ist Hot-Swap-fähig und ist als Duplex-, BIDI-, CWDM- und DWDM Variante erhältlich. Sie sind protokollunabhängig und multirate fähig für Datenraten von bis zu 11,3 Gigabit pro Sekunde. Am häufigsten arbeiten sie mit 10 Gigabit auf Wellenlängen von 850nm, 1310nm oder 1550nm.

GBIC Transceiver

GBIC steht für Gigabit Interface Converter und wurde vor dem SFP Transceiver für Geschwindigkeiten von 100Mb/s bis zu 4Gb/s eingesetzt. Er kann mit Kupfer-, Singlemode- oder Multimodefasern betrieben werden und ist erhältlich als Duplex, BIDI, CWDM, DWDM und Kupfer Variante.

Zusammenfassend

Alle CBO BlueOptics Transceiver werden nach den neuesten Standards entwickelt und sind vollständig MSA-konform. Der MSA-Standard ist eine Multi-Source-Vereinbarung, bei der die verschiedenen Hersteller von Netzwerkgeräten die Standardisierungen ihrer Transceiver bestimmen. Alle CBO BlueOptics Transceiver erfüllen auch die neuesten Industriestandards nach CE und RoHS. Dies garantiert eine gleichbleibende und konstante Qualität der einzelnen CBO BlueOptics-Komponenten. Alle CBO BlueOptics Transceiver sind mit Digital Diagnostic Monitoring (DDM) / Digital Optical Monitoring (DOM)-Schnittstelle zur leichteren Fehlersuche und Wartung ausgestattet. Die Wahl der richtigen optischen Transceiver und die Senkung der Kosten zur gleichen Zeit ist die optimale Lösung für ein zukünftiges Netzwerk-Wachstum.