PTX10003ネットワークケーブルおよびトランシーバの計画
PTX10003のトランシーバーサポートの決定
各 PTX10003 フロント パネル インターフェイスは、クアッド スモール フォーム ファクター プラガブル(QSFP-DD)光トランシーバをサポートしています。PTX10003上のインターフェイスは、10Gbps、40Gbps、100Gbps、200Gbps、400Gbpsのデータレートをサポートするように設定できます。
ハードウェア互換性ツールを使用して、ジュニパーデバイスでサポートされている光トランシーバに関する情報を確認できます。トランシーバと接続タイプに加えて、必要に応じて、各トランシーバの光特性とケーブル特性も文書化されています。ハードウェア互換性ツールを使用すると、製品で検索し、そのデバイスまたはカテゴリでサポートされているすべてのトランシーバーをインターフェイス速度またはタイプ別に表示できます。PTX10003ルーターでサポートされているトランシーバーのリストは、 https://apps.juniper.net/hct/product/#prd=PTX10003 にあります。
ジュニパーネットワークス技術支援センター(JTAC)は、ジュニパーが提供する光モジュールとケーブルの包括的なサポートを提供します。ただし、JTACは、ジュニパーネットワークスが認定または提供していないサードパーティの光モジュールおよびケーブルについてはサポートしません。サードパーティ製の光モジュールまたはケーブルを使用するジュニパー製デバイスの動作で問題が発生した場合、JTACは、確認された問題がサードパーティ製の光モジュールまたはケーブルの使用に関連していないとJTACが判断した場合、ホスト関連の問題の診断に役立つことがあります。JTACエンジニアは、サードパーティ製の光モジュールまたはケーブルを確認し、必要に応じてジュニパーと同等の認定コンポーネントと交換するように依頼する可能性があります。
消費電力の高いサードパーティ製の光モジュール(コヒーレントZRやZR+など)を使用すると、ホスト機器に熱損傷を与えたり、ホスト機器の寿命を縮めたりする可能性があります。サードパーティの光モジュールまたはケーブルの使用によるホスト機器の損傷は、ユーザーの責任です。ジュニパーネットワークスは、これらの使用によって生じたいかなる損害についても責任を負いません。
MXおよびPTXシリーズデバイスのケーブルとコネクタの仕様
MXシリーズおよびPTXシリーズデバイスでサポートされているトランシーバーは、光ファイバーケーブルとコネクターを使用します。コネクタのタイプとファイバーのタイプは、トランシーバのタイプによって異なります。
特定のトランシーバに必要なケーブルとコネクタのタイプは、 ハードウェア互換性ツールを使用して決定できます。
機関の承認を維持するには、適切に構築されたシールドケーブルのみを使用してください。
マルチファイバー プッシュオン(MPO)とマルチファイバー終端プッシュオン(MTP)という用語は、同じコネクタ タイプを表します。このトピックの残りの部分では、MPO または MTP を意味するために MPO を使用します。
12 ファイバー MPO コネクタ
ジュニパーネットワークスのデバイスで 12 ファイバー MPO コネクタで使用されるケーブルには、両端に MPO コネクタがあるパッチ ケーブルと、一方の端に MPO コネクタがあり、もう一方の端に 4 つの LC デュプレックス コネクタがあるブレークアウト ケーブルの 2 種類があります。アプリケーションに応じて、ケーブルはシングルモードファイバー(SMF)またはマルチモードファイバー(MMF)を使用する場合があります。ジュニパーネットワークスは、サポートされているトランシーバー要件を満たすケーブルを販売していますが、ジュニパーネットワークスからケーブルを購入する必要はありません。
正しい極性のケーブルを注文してください。ベンダーは、これらのクロスオーバーケーブルを、 キーアップからキーアップ、 ラッチアップからラッチアップ、 タイプB、または 方法Bと呼んでいます。2 つのトランシーバ間でパッチ パネルを使用する場合は、ケーブル設備を通して適切な極性が維持されていることを確認します。
また、コネクターのファイバーの端が正しく仕上げられていることを確認してください。物理的接触(PC)とは、平らに研磨された繊維を指します。斜め物理的接触(APC)とは、斜めに研磨された繊維を指します。超物理的接触(UPC)とは、より細かい仕上げに平らに研磨された繊維を指します。必要なファイバーエンドは、 ハードウェア互換性ツールのコネクタータイプとともにリストされています。
- MPO コネクタ付き 12 ファイバーリボンパッチケーブル
- 12ファイバーリボンブレイクアウトケーブル、MPO-LCデュプレックスコネクタ付き
- ジュニパーネットワークスから入手可能な12リボンパッチケーブルとブレイクアウトケーブル
MPO コネクタ付き 12 ファイバーリボンパッチケーブル
ソケットMPOコネクタ付きの12ファイバーリボンパッチケーブルを使用して、同じタイプの2つのトランシーバー(40GBASE-SR4から40GBASESR4または100GBASE-SR4から100GBASE-SR4など)を接続できます。また、パッチケーブルを使用して、4x10GBASE-LRまたは4x10GBASE-SRトランシーバを接続することもできます(例えば、4x10GBASE-LRから4x10GBASE-LRまたは4x10GBASE-SRから4x10GBASE-SRへ)。
表1 に、各ファイバーの信号を示します。 表2 は、適切な極性のためのピン間接続を示しています。
繊維 |
信号 |
|---|---|
1 |
Tx0(送信) |
2 |
Tx1 (送信) |
3 |
Tx2 (送信) |
4 |
Tx3 (送信) |
5 |
未使用 |
6 |
未使用 |
7 |
未使用 |
8 |
未使用 |
9 |
Rx3 (受信) |
10 |
Rx2 (受信) |
11 |
Rx1 (受信) |
12 |
Rx0 (受信) |
MPO ピン |
MPO ピン |
|---|---|
1 |
12 |
2 |
11 |
3 |
10 |
4 |
9 |
5 |
8 |
6 |
7 |
7 |
6 |
8 |
5 |
9 |
4 |
10 |
3 |
11 |
2 |
12 |
1 |
12ファイバーリボンブレイクアウトケーブル、MPO-LCデュプレックスコネクタ付き
MPO-LC デュプレックス コネクタ付きの 12 リボン ブレークアウト ケーブルを使用して、QSFP+ トランシーバを 4 つの個別の SFP+ トランシーバ(4x10GBASE-LR-to-10GBASE-LR または 4x10GBASE-SR-to-10GBASE-SR SFP+ トランシーバなど)に接続できます。ブレークアウトケーブルは、12ファイバーリボン光ファイバーケーブルで構成されています。リボンケーブルは、一方の端にソケットMPOコネクタが付いた1本のケーブルから、もう一方の端に4つのLCデュプレックスコネクタを備えた4つのケーブルペアに分割されます。
図 1 は、MPO-to-LC デュプレックス コネクタを備えた一般的な 12 リボン ブレークアウト ケーブルの例を示しています (製造元によっては、ケーブルの外観が異なる場合があります)。
表 3 に、MPO および LC デュプレックス コネクタ間のファイバの接続方法を示します。ケーブル信号は、 表 1 で説明したものと同じです。
MPO コネクタピン |
LCデュプレックスコネクタピン |
|---|---|
1 |
LC デュプレックス 1 の Tx |
2 |
LC デュプレックス 2 の Tx |
3 |
LC デュプレックス 3 の Tx |
4 |
LC デュプレックス 4 の Tx |
5 |
未使用 |
6 |
未使用 |
7 |
未使用 |
8 |
未使用 |
9 |
LC デュプレックス 4 の Rx |
10 |
LC デュプレックス 3 の Rx |
11 |
LC デュプレックス 2 の Rx |
12 |
LC デュプレックス 1 の Rx |
ジュニパーネットワークスから入手可能な12リボンパッチケーブルとブレイクアウトケーブル
ジュニパーネットワークスは、上記の要件を満たすMPOコネクタ付きの12リボンパッチケーブルとブレイクアウトケーブルを販売しています。ジュニパーネットワークスからケーブルを購入する必要はありません。 表 4 に、使用可能なケーブルを示します。
ケーブルタイプ |
コネクタータイプ |
ファイバータイプ |
ケーブル長 |
ジュニパーモデル番号 |
|---|---|---|---|---|
12リボンパッチ |
ソケットMPO/PCからソケットMPO/PC、キーアップからキーアップ |
MMF (OM3) |
1メートル |
MTP12-FF-M1M |
3メートル |
MTP12-FF-M3M |
|||
5メートル |
MTP12-FF-M5M |
|||
10メートル |
MTP12-FF-M10M |
|||
ソケットMPO/APCからソケットMPO/APC、キーアップからキーアップ |
ティッカー |
1メートル |
MTP12-FF-S1M |
|
3メートル |
MTP12-FF-S3M |
|||
5メートル |
MTP12-FF-S5M |
|||
10メートル |
MTP12-FF-S10M |
|||
12リボンブレイクアウト |
ソケットMPO/PC、キーアップ、4つのLC/UPCデュプレックス |
MMF (OM3) |
1メートル |
MTP-4LC-M1M |
3メートル |
MTP-4LC-M3M |
|||
5メートル |
MTP-4LC-M5M |
|||
10メートル |
MTP-4LC-M10M |
|||
ソケットMPO/APC、キーアップ、4つのLC/UPCデュプレックス |
ティッカー |
1メートル |
MTP-4LC-S1M |
|
3メートル |
MTP-4LC-S3M |
|||
5メートル |
MTP-4LC-S5M |
|||
10メートル |
MTP-4LC-S10M |
24 ファイバー MPO コネクタ
24 ファイバー MPO コネクタ付きのパッチ ケーブルを使用して、サポートされている同じタイプの 2 つのトランシーバ(100GBASE-SR10 から 100GBASE-SR10 など)を接続できます。
図2 は、24ファイバーMPO光レーンの割り当てを示しています。
正しい極性のケーブルを注文してください。ベンダーは、これらのクロスオーバーケーブルを、 キーアップからキーアップ、 ラッチアップからラッチアップ、 タイプB、または 方法Bと呼んでいます。2 つのトランシーバ間でパッチ パネルを使用する場合は、ケーブル設備を通して適切な極性が維持されていることを確認します。
CFP2-100G-SR10-D3 用の MPO 光コネクターは、 CFP2 ハードウェア仕様のセクション 5.6 および IEEE STD 802.3-2012 のセクション 88.10.3 で定義されています。これらの仕様には、次の要件が含まれます。
IEEE STD 802.3-2012 の推奨オプション A。
トランシーバ レセプタクルはプラグです。モジュールと嵌合するには、ソケットコネクタ付きのパッチケーブルが必要です。
フェルール仕上げは、IEC61754-7に準拠したフラットポリッシュインターフェースでなければなりません。
位置合わせキーはキーアップです。
光インターフェイスは、 マルチファイバー光コネクタの一般要件の FT-1435-CORE の要件を満たしている必要があります。モジュールは、IEC 62150-3で定義されているウィグルテストに合格する必要があります。
LC デュプレックス コネクタ
LC デュプレックス コネクタ付きのパッチ ケーブルを使用して、サポートされる同じタイプの 2 つのトランシーバ(40GBASE-LR4 から 40GBASE-LR4 または 100GBASE-LR4 から 100GBASE-LR4 など)を接続できます。パッチケーブルは1つのファイバーペアで、両端に2つのLCデュプレックスコネクタが付いています。LC デュプレックス コネクタは、 『MPO-to-LC デュプレックス コネクタ付き 12 ファイバ リボン ブレークアウト ケーブル』で説明されているように、12 ファイバ リボン ブレークアウト ケーブルでも使用されます。
図3 は、トランシーバに取り付けられているLCデュプレックスコネクタを示しています。
光ファイバー ケーブルの信号損失、減衰、分散
マルチモードおよびシングルモード光ファイバー ケーブルの信号損失
マルチモード光ファイバーは、直径が十分に大きいため、光線が内部で反射します(ファイバーの壁に当たって跳ね返る)。マルチモード光ファイバーのインターフェイスには、通常、光源として LED が使用されています。ただし、LED はコヒーレントな光源ではありません。さまざまな波長の光をマルチモード光ファイバーに送り込むため、光はさまざまな角度で反射します。光はマルチモード光ファイバー内をジグザグに進み、それが信号分散の原因となります。ファイバー コア内を進む光がファイバーのクラッドに入ると、高次モード損失が発生します。以上の要因が相まって、マルチモード光ファイバーの伝送距離はシングルモード光ファイバーよりも短くなります。
シングルモード光ファイバーは直径が小さく、光線は 1 つのレイヤーを通してのみ内部反射します。シングルモード光ファイバーのインターフェイスには、光源としてレーザーが使用されています。レーザーが生成する光の波長は単一であり、光はシングルモード光ファイバー内を直線状に進みます。マルチモード光ファイバーと比較して、シングルモード光ファイバーは帯域幅が広く、より長い距離にわたって信号を伝送できます。
最大伝送距離を超えると、著しい信号損失が発生する可能性があり、伝送の信頼性が低下します。
光ファイバー ケーブル内の減衰と分散
光データ リンクが正しく機能するかどうかは、受信機に到達する光が、適切に復調できるほど十分な強度を持っているかどうかにかかっています。 減衰 は、光信号の送信時に発生する光強度の低減を意味します。減衰は、ケーブル、ケーブル スプライス、コネクターなどのパッシブ メディア コンポーネントが原因で発生します。光ファイバーは他のメディアよりも減衰が著しく低下しますが、それでもマルチモードおよびシングルモード両方の伝送で減衰が発生します。効率的な光データ リンクを実現するには、減衰を克服するのに十分な光が必要です。
分散 とは、時間の経過に伴い信号が拡散することです。次の 2 種類の分散が光データ リンクに影響する可能性があります。
色分散 - 光線の速度が異なることで、時間の経過に伴い信号が分散することです。
モード分散—ファイバーの伝搬モードが異なることで生じる、時間の経過に伴い信号が分散することです。
マルチモード伝送の場合、通常、色分散や減衰ではなく、モード分散が最大ビット レートとリンクの長さを制限します。シングルモード伝送の場合、モード分散は要因となりません。ただし、ビット レートが高くなり、距離が長くなると、モード分散ではなく、色分散が最大リンク長を制限します。
効率的な光データ リンクを実現するには、受信機が仕様通りに動作する上で最低限必要とする強度を超えた光が必要です。さらに、総分散が、Telcordia Technologies ドキュメント GR-253-CORE(Section 4.3)および ITU(International Telecommunications Union)ドキュメント G.957 がそのタイプのリンクに関して指定している制限内でなければなりません。
色分散が許容限度に達した場合、その影響はパワー バジェット内のパワー ペナルティーと見なすことができます。光パワーバジェットでは、コンポーネント減衰、パワーペナルティー(分散によるペナルティーを含む)、予期しない損失に対する安全マージンの合計を考慮する必要があります。
光ファイバー ケーブルの電力バジェットと電力マージンの計算
このトピックの情報と光インターフェイスの仕様を使用して、光ファイバー ケーブルの電力予算と電力マージンを計算します。
ハードウェア互換性ツールを使用して、Juniper Networks デバイスでサポートされているプラガブルトランシーバに関する情報を見つけることができます。
電力バジェットと電力マージンを計算するには、次のタスクを実行します。
光ファイバー ケーブルの電力バジェットの計算
光ファイバー接続が正しく動作するために十分な電力を確保するには、リンクが送信できる最大電力量である電力バジェット(PB)を計算する必要があります。電力バジェットを計算するときは、実際のシステムのすべての部分がワーストケースのレベルで動作していなくても、ワーストケースの分析を使用して許容誤差を提供します。PBのワーストケースの推定値を計算するには、最小トランスミッタ電力(PT)と最小レシーバ感度(PR)を仮定します。
PB = PT – PR
次の架空の電力バジェットの式では、デシベル(dB)とデシベル(1ミリワット(dBm)で測定された値を使用しています。
PB = PT – PR
PB = -15 dBm – (-28 dBm)
PB = 13デシベル
光ファイバーケーブルの電力マージンの計算方法
リンクのPBを計算した後、PBから減衰またはリンク損失(LL)を差し引いた後に利用可能な電力量を表す電力マージン(KM)を計算できます。PMの最悪の場合の推定値は、最大LLを前提としています。
PM = PB – LL
PMが ゼロより大きいことは、電力バジェットが受信機を動作させるのに十分であることを示します。
リンク損失を引き起こす要因には、高次モード損失、モード分散と色分散、コネクター、スプライス、ファイバー減衰などがあります。 表5 は、次のサンプル計算で使用される係数の推定損失量を示しています。機器やその他の要因によって発生する信号損失の実際の量については、ベンダーのドキュメントを参照してください。
リンク損失係数 |
推定リンク損失値 |
|---|---|
高次モード損失 |
シングル モード - なし マルチモード - 0.5 dB |
モード分散と色分散 |
シングル モード - なし マルチモード - 帯域幅と距離の積が 500 MHz-km 未満の場合はなし。 |
コネクタの不良 |
0.5デシベル |
スプライス |
0.5デシベル |
ファイバー減衰 |
シングル モード - 0.5 dB/km マルチモード - 1 dB/km |
以下の計算例では、PBが 13 dB の 2 km の長さのマルチモード リンクについて、 表 5 の推定値を使用しています。この例では、5 つのコネクタ(コネクタあたり 0.5 dB、つまり 2.5 dB)と 2 つのスプライス(スプライスあたり 0.5 dB、または 1 dB)、および高次モード損失(0.5 dB)のファイバ減衰(2 km @ 1 dB/km、または 2 dB)の合計として LL を計算します。PM は次のように計算されます。
PM = PB – LL
PM = 13 dB – 2 km (1 デシベル/キロ) – 5 (0.5 デシベル) – 2 (0.5 デシベル) – 0.5 デシベル
PM = 13デシベル – 2デシベル – 2.5デシベル – 1デシベル – 0.5デシベル
PM = 7デシベル
PBが13dBである長さ8kmのシングルモードリンクの以下の計算例では、表5の推定値を使用しています。この例では、7 つのコネクタのファイバ減衰(8 km @ 0.5 dB/km、つまり 4 dB)と損失(コネクタあたり 0.5 dB、つまり 3.5 dB)の合計として LL を計算します。pPMは次のように計算されます。
PM = PB – LL
PM = 13 dB – 8 km (0.5 dB/km) – 7(0.5 dB)
PM = 13デシベル – 4デシベル – 3.5デシベル
PM = 5.5デシベル
両方の例で、計算されたPM はゼロより大きく、リンクが送信に十分な電力を有し、最大受信機入力電力を超えないことを示しています。