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QFX5110 ネットワーク ケーブルおよびトランシーバの計画

QFX5110 のトランシーバ サポートの決定

QFX5110-48Sのポートパネルは、48個の論理10ギガビットイーサネットポートをサポートしています。これらのデータ ポート(0 ~ 47)は、1 ギガビット SFP(スモール フォームファクター プラガブル)または 10 ギガビット イーサネット イーサネット SFP+(スモール フォームファクター プラガブル プラス)トランシーバのいずれかをサポートします。また、SFP+ DAC ケーブルと 10 ギガビット アクティブ光ケーブル(AOC)は、どのアクセス ポートでも使用できます。

残りの 4 個の QSFP28 ポート(48 ~ 51)は、40 Gbps または 100 Gbps の速度をサポートします。各ポートは、独立した 100 ギガビット イーサネット ポートまたは独立した 40 ギガビット イーサネット ポートとして設定できます。これらのポートは通常、アップリンクとして使用されます。40 ギガビット イーサネット モードでは、これらのポートは QSP+ から SFP+ DAC ブレークアウト(DACBO)ケーブルを使用してチャネル化できます。

ハードウェア互換性ツールを使用すると、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見つけることができます。トランシーバと接続タイプに加えて、各トランシーバの光およびケーブルの特性(該当する場合)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、デバイスでサポートされているすべてのトランシーバを製品別に検索し、カテゴリー別、インターフェイスの速度やタイプ別に表示できます。QFX5110 でサポートされているトランシーバーのリストは 、https://pathfinder.juniper.net/hct/product/#prd=QFX5110 にあります。

注意:

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を完全にサポートしています。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ー製光モジュールおよびケーブルをサポートしていません。サードパーティの光モジュールやケーブルを使用するジュニパー製デバイスで問題が発生した場合、JTAC は、サードパーティ製光モジュールまたはケーブルの使用に関連して、観察された問題が JTAC の意見では得られない場合に、ホスト関連の問題の診断を支援する場合があります。JTAC エンジニアは、サードパーティー製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が認定する同等のコンポーネントに交換することを依頼する場合があります。

消費電力が高いサードパーティ製光モジュール(コヒーレントZRやZR+など)を使用すると、ホスト機器の熱損傷や寿命の短縮につながる可能性があります。サードパーティー製光モジュールまたはケーブルの使用によってホスト機器が損傷した場合は、ユーザーが責任を負います。ジュニパーネットワークスは、かかる使用によって生じた損害について一切の責任を負いません。

QSFP+ および QSFP28 トランシーバのケーブル仕様

QFX シリーズ スイッチで使用される 40 ギガビット イーサネット QSFP+ および 100 ギガビット イーサネット QSFP28 トランシーバは、12 リボン マルチモード ファイバー クロスオーバー ケーブルとソケット MPO/UPC コネクターを使用します。ファイバーは OM3 または OM4 のいずれかです。これらのケーブルはジュニパーネットワークスが販売していません。

注意:

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ます。

ヒント:

注文したケーブルの極性が正しいことを確認します。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、ラッチアップタイプB、または方法Bのキーアップと呼んでいます。2 台の QSFP+ トランシーバまたは QSFP28 トランシーバ間でパッチ パネルを使用している場合、ケーブル プラント内で適切な極性が維持されていることを確認します。

表1 に、各ファイバーの信号について説明します。 表 2 は、適切な極性を得るためのピン間の接続を示しています。

表 1:QSFP+ および QSFP28 光モジュール レセプタクル ピン配列

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)

表 2:QSFP+ MPO 光ファイバー クロスオーバー ケーブル ピン配列

ピン

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

QFX シリーズ光ファイバー ケーブルの信号損失、減衰、分散について

光ファイバー接続に必要なパワー バジェットとパワー マージンを決定するには、信号損失、減衰、分散が伝送に与える影響を理解する必要があります。QFX シリーズでは、マルチモードおよびシングルモードの光ファイバー ケーブルなど、さまざまなタイプのネットワーク ケーブルを使用しています。

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 ファイバーは、直径が十分な大きさで、光線が内部で反射します(ファイバーの壁から跳ね返る)。マルチモード光インターフェイスでは、通常、光源として LED を使用します。ただし、LED はコヒーレント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噴霧し、さまざまな角度で光を反射します。光がマルチモード光ファイバーを通ってギザギザの線を進み、信号分散を引き起こします。ファイバーコア内を移動する光がファイバーのクラッド(屈折率の高いコア材料と密接に接する低屈折率材料の層)に入ると、高次モード損失が発生します。これらの要因を組み合わせることで、シングルモードファイバーと比較して、マルチモードファイバーの伝送距離が低下します。

シングルモード光ファイバーは直径が非常に小さく、光線は 1 つのレイヤーを通してのみ内部に反射します。シングルモード光インターフェイスでは、光源としてレーザーを使用します。レーザーは、単一波長の光を生成し、シングルモード光ファイバーを通って直線状に進みます。シングルモード光ファイバーは、マルチモード光ファイバーに比べて帯域幅が高く、信号の伝送距離が長くなります。その結果、コストが高くなります。

QFX シリーズに接続されているシングルモードおよびマルチモード光ファイバー ケーブルのタイプに関する最大伝送距離とサポートされている波長範囲については、 ハードウェア互換性ツールを参照してください。最大伝送距離を超えると、重大な信号損失が発生し、伝送の信頼性が低下する可能性があります。

光ファイバー ケーブル内の減衰と分散

レシーバーに到達する変調光が、正しく復調できる十分なパワーを持っている場合、光データ リンク機能が正しく機能している。 減衰 とは、送信中の光信号の強度の低下のことです。ケーブル、ケーブル スプライス、コネクターなどの受動メディア コンポーネントは、減衰を引き起こします。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とシングルモードの両方の伝送で減衰が発生します。効率的な光データ リンクは、減衰を克服するのに十分な光を伝送する必要があります。

Dispersion 時間の経過とともに信号が拡散することです。以下の 2 種類の分散は、光データ リンクを介した信号伝送に影響を与える可能性があります。

  • 色分散:光線の速度が異なることで、時間の経過に伴って信号が拡散することです。

  • モード分散:ファイバー内の伝搬モードが異なることで、時間の経過に伴って信号が拡散します。

マルチモード伝送では、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長を制限します。シングルモード伝送の場合、モード分散は要因ではありません。ただし、ビット レートが高く、距離が長くなると、色分散によって最大リンク長が制限されます。

効率的な光データ リンクには、受信機が仕様に合わせて動作するために必要な最小電力を超える十分な光が必要です。さらに、総分散は、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 のリンクのタイプに関して指定された制限内でなければなりません。

色分散が許容最大の場合、その効果はパワー 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可能にする必要があります。

光ファイバー ケーブルのパワー バジェットとパワー 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 ケーブルのパワー バジェットとパワー マージンを計算します。

ヒント:

ハードウェア互換性ツールを使用して、ジュニパーネットワークス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ーに関する情報を見つけることができます。

パワー バジェットとパワー 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 ケーブルのパワー バジェットを計算する方法

光ファイバー接続が正しい動作に十分な電力を確保するためには、リンクのパワー バジェット(送信可能な最大電力)を計算する必要があります。パワー バジェットを計算する場合、最悪ケースの分析を使用して、実際のシステムのすべての部分が最悪ケース レベルで動作しないにもかかわらず、エラーのマージンを提供します。パワー バジェット(PB)の最悪ケースの推定値を計算するには、最小トランスミッタパワー(PT)と最小受信機感度(PR)を想定します。

PB = PT – PR

次の仮定のパワー バジェット式では、dB(デシベル)と 1 ミリワット(dBm)で測定された値を使用します。

PB = PT – PR

PB = –15 dBm – (–28 dBm)

PB = 13 dB

光ファイバー ケーブルのパワー マージンを計算する方法

リンクのパワー バジェットを計算した後、パワー バジェット(PM)から減衰またはリンク ロス(LL)を引いた後に使用可能な電力量を表すパワー マージン(PM)を計算できます。PM の最悪ケースの推定値は、最大 LL を想定しています。

PM = PB – LL

PM がゼロより大きい場合、パワー バジェットが受信機の動作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、モーダルおよび色分散、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 3 は、次のサンプル計算で使用した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実際の信号損失量については、ベンダーのマニュアルを参照してください。

表3:リンク損失を引き起こす要因の推定値

リンク損失係数

リンク損失の推定値

高次モード損失

単一モード-なし

マルチモード:0.5 dB

モーダルおよび色分散

単一モード-なし

マルチモード:なし(帯域幅と距離の積が 500 MHz-km 未満の場合)

コネクターの障害

0.5 dB

スプライス

0.5 dB

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

次の 2 km 長のマルチモード リンクのパワー バジェット(PB)が 13 dB の場合の計算例では、 表 3 の推定値を使用します。この例では、ファイバー減衰(2 km @ 1 dB/km、または 2 dB)と 5 つのコネクター(コネクター当たり 0.5 dB、または 2.5 dB)と 2 つのスプライス(スプライス当たり 0.5 dB、または 1 dB)と、より高次モード損失(0.5 dB)の損失の合計として LL(リンク ロス)を計算します。パワー マージン(PM)は次のように計算されます。

PM = PB – LL

PM = 13 dB – 2 km (1 dB/km) – 5 (0.5 dB) – 2 (0.5 dB) – 0.5 dB

PM = 13 dB – 2 dB – 2.5 dB – 1 dB – 0.5 dB

PM = 7 dB

パワー バジェット(P B)が 13dB の 8 km 長のシングルモード リンクの次のサンプル計算では、 表 3 の推定値を使用します。この例では、ファイバー減衰(8 km @ 0.5 dB/km、または 4 dB)と 7 個のコネクターの損失(コネクター当たり 0.5 dB、または 3.5 dB)の合計として LL(リンク ロス)を計算します。パワー マージン(PM)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 dB – 4 dB – 3.5 dB

PM = 5.5 dB

どちらの例でも、計算されたパワー マージンがゼロより大きく、リンクに伝送に十分な電力があり、受信機の最大入力電力を超えていないことを示しています。