Entmystifizierung der Transceiver-Teilenummern Teil 2: Einzigartige Datenraten

Willkommen zu Teil 2 unserer Serie zur Entmystifizierung der Transceiver-Teilenummern. Im ersten Teilhaben wir uns gängige Formfaktortypen angesehen und wie wir Informationen dazu in einem dreiteiligen Format bereitstellen, das etwa so aussieht: XXX-XXXXX-XXX. Wir haben Formfaktoren von unserem PRE-SFP-Code bis zu unseren PRE-OSFP800-Angeboten abgedeckt. In diesem zweiten Teil sehen wir uns verschiedene Varianten von Datenraten an, die wir in unserer Transceiver-Teilenummernnomenklatur finden können: Multirate, Dualrate, Fiber Channel und CPRI/eCPRI. Tauchen wir ein!

Multi-Rate-Transceiver

Multirate-Transceiver sind optische Geräte, die zwischen anders Verkapselung Methoden von der Hostseite. Zu den üblichen Ratenspezifikationen gehören:

• 1GbE / OTN OTU1/OC-48
• 10GbE / OTN OTU2/2e
• 40GbE / OTN OTU3
• 100GbE / OTN OTU4

Wie die obigen Paarungen zeigen, kann beispielsweise eine Multirate-10G-Optik entweder mit 10G-Ethernet oder mit einer der Datenraten des Optical Transport Network (OTN) betrieben werden. Im Beispiel dieser Paarung wird zwischen Standard-Ethernet-Datenraten und den im ITU-T-G.709-Standard festgelegten Datenraten der Optical Transport Unit (OTU) unterschieden. Hier bezieht sich 10GbE auf eine Standard-Ethernet-Übertragungsrate von 10 Gbit/s. Ein Transceiver, der OTU2e-Raten übertragen kann, überträgt bis zu 11,1 Gbit/s, was höher ist als bei seinem Ethernet-Gegenstück, da er zusätzlichen Overhead enthält, der zum Einkapseln der ursprünglichen Daten während der Übertragung durch das OTN verwendet wird.

Multirate-Transceiver werden in der Telekommunikationsbranche häufig von Dienstanbietern (MSOs, MNOs usw.) eingesetzt, die einen effizienten Datentransport über Langstrecken-OTNs benötigen. Da Multirate-Optiken Kompatibilität mit verschiedenen Kapselungsmethoden, Standards und Datenraten bieten, können Netzwerkbetreiber dasselbe Gerät für verschiedene Arten von Diensten verwenden und müssen daher keine ständigen Hardware-Upgrades durchführen, um sich ändernde Netzwerkanforderungen zu unterstützen. Mit anderen Worten: Multirate-Optiken verbessern die Skalierbarkeit der Betreiber.

Aus der Namensgebungsperspektive hier bei Precision OT fügen wir einfach ein M am Ende der zweiten Strophe in unserem standardmäßigen dreiteiligen Namensformat, das wie folgt aussieht: XXX-XXXXXX-XXX. Beispielsweise wird eine SFP10G-Optik mit Multi-Rate-Funktionen wie folgt benannt: VOR SFP10GM, wobei das „M“ für Multirate steht.

Dual-Rate-Transceiver

Dual-Rate-Transceiver sind optische Geräte, deren Datenrate zwischen gängige Ethernet-Datenraten wie 1GbE und 10GbE vom Hostgerät. Gängige Paarungen sind wie folgt:

• 1GbE/10GbE
• 10GbE/25GbE
• 40GbE/100GbE

Diese Transceiver sind so konzipiert, dass sie Netzwerkbetreibern Flexibilität und Kosteneffizienz für Netzwerk-Upgrades und -Verwaltung bieten. Beispielsweise kann ein Netzwerkbetreiber mit einem 1GbE-Netzwerk, der plant, die Geschwindigkeit auf 10GbE zu erhöhen, sobald der Rest des Netzwerks bereit ist, jetzt eine 1GbE/10GbE-Dual-Rate-Optik nutzen, um später einen reibungslosen Übergang zur höheren Datenrate zu gewährleisten. Auf diese Weise ermöglicht Dual-Rate-Optik den Betreibern von Unternehmensrechenzentren, Telekommunikationsunternehmen (MSOs/MNOs) sowie Internet- und Cloud-Dienstanbietern, die Erfüllung ständig steigender Bandbreitenanforderungen mit einer Finanzlandschaft mit knappen Budgets in Einklang zu bringen. Es ist wichtig zu beachten, dass das Umschalten zwischen Datenraten vom Host aktiviert werden muss und die Kompatibilität von Dual-Rate-Optik daher stark vom Host und der Host-SW abhängig ist.

Da sich Dual-Rate-Transceiver darauf konzentrieren, die Lücke zwischen zwei Leistungsstufen zu überbrücken, sind sie besonders nützlich für Netzwerke, die gerade von einer Datenrate auf eine andere umsteigen, aber dennoch abwärtskompatibel bleiben müssen. Für Rechenzentrumsnetzwerke sind Dual-Rate-Optiken besonders praktisch. Beispielsweise ermöglicht ein 10GbE/25GbE-Dual-Rate-Transceiver den Netzwerkingenieuren von Rechenzentren, auf 25GbE-Ethernet umzusteigen, um eine bessere Leistung und Effizienz zu erzielen und dennoch mit älteren 10Gbe-Geräten zu interagieren. Aus Sicht der MNOs bieten Dual-Rate-Optiken auch hervorragende zukunftssichere Funktionen, sodass sie im Fall von 5G-Fronthaul-Netzwerken problemlos 25GbE-Geschwindigkeiten implementieren können, wenn die Benutzernachfrage (und der damit verbundene Datenverkehr) steigt. 

Wie bei der Benennungskonvention für Multirateoptiken kennzeichnen wir bei Precision OT die Dualrate-Fähigkeiten einer Optik durch den Zusatz „D“ bis zum Ende der zweiten Strophe: VOR-xxxxxxD. Im Falle eines SFP10G-Transceivers würde der Name also lauten: VOR SFP10GD für Dualrate.

Glasfaserkanaloptik

Fiber Channel (FC)-Optik spielt eine wichtige Rolle in Storage Area Networks (SANs), da sie Hochgeschwindigkeitsdatentransfer zwischen Servern und Speichergeräten ermöglicht. Diese Transceiver sind für die Verarbeitung von FC-Protokollen ausgelegt, die für zuverlässige Kommunikation mit geringer Latenz und große Datenübertragungen optimiert sind.

Precision OT bietet FC-Optiken mit verschiedenen Datenraten an, darunter 4G, 8G, 16G, 32G und 64G. Wir kennzeichnen FC-Optiken einfach, indem wir die Datenrate in die zweite Strophe im Format PRE-SFPxxG eingeben. Daher würde eine 32G-Glasfaserkanaloptik wie folgt gekennzeichnet werden: VOR SFP32G, während eine 4G FC-Optik bezeichnet würde als VOR SFP4G. Zusätzliche Informationen zu diesen Transceivern, wie z. B. die zurückgelegte Entfernung oder die Temperaturbeständigkeit, würden in die dritte Strophe aufgenommen. Beispielsweise bezeichnet PRE-SFP4G-5(I) eine 4G FC-Optik mit einer Übertragungsentfernung von 5 km und verfügbarem I-Temp. Wir werden uns diese Art von Zusatzinformationen in den folgenden Abschnitten ansehen.

CPRI/eCPRI

CPRI- (Common Public Radio Interface) und eCPRI- (enhanced CPRI) Transceiver sind optische Module, die bei der Bereitstellung von 4G- und 5G-Netzwerken von entscheidender Bedeutung sind. Diese Optiken verbinden Remote Radio Units (RRUs) mit Baseband Units (BBUs). CPRI definiert 10 einzigartige Leitungsraten (Leitungsrate 1 bis Leitungsrate 10), die jeweils bestimmten Datenübertragungsgeschwindigkeiten entsprechen. Sie lauten wie folgt:

• Leitungsrate 1: 614,4 Mbit/s
• Leitungsrate 2: 1,2288 Gbit/s
• Leitungsrate 3: 2,4576 Gbit/s
• Leitungsrate 4: 3,072 Gbit/s
• Leitungsrate 5: 4,9152 Gbit/s
• Leitungsrate 6: 6,144 Gbit/s
• Leitungsrate 7: 9,8304 Gbit/s
• Leitungsrate 8: 10,1376 Gbit/s
• Leitungsrate 9: 12,1651 Gbit/s
• Leitungsrate 10: 24,3302 Gbit/s

Doch als sich die Branche in Richtung breite Einführung von 5Gwurde eine Lösung für die Ineffizienzen von CPRI notwendig. CPRI benötigt für jede Antenne eine dedizierte Verbindung und eine kontinuierliche Bitstream-Methode, was die Skalierung nach oben zur Unterstützung der massiven MIMO-Technologie (Multiple Input Multiple Output) von 5G erschwert. Hier kommt eCPRI ins Spiel. Durch die Nutzung eines paketbasierten, ethernetfreundlichen Ansatzes ist eCPRI zehnmal effizienter als CPRI und kann die für 5G-Bereitstellungen erforderlichen 25G-Geschwindigkeiten (und mehr) unterstützen. Mit anderen Worten: Es bietet Netzwerkbetreibern mehr Flexibilität bei der Skalierung, um die Anforderungen von 5G zu erfüllen.

Aus Namenssicht wird ein Transceiver, der mit CPRI Line Rate 7 (9,8304 Gbps) kompatibel ist, als PRE-SFP10G-10I- gekennzeichnet.CP07, wobei CP07 sich auf die unterstützte Leitungsrate bezieht. Wichtig ist, dass das I nach 10 für I-temp steht, ein Thema, das wir in Teil 3 unserer Serie behandeln werden. Immer wenn Transceiver in Außenbereichen eingesetzt werden, wie z. B. Funkgeräte in 5G-Bereitstellungen, werden Temperaturwerte zu einem kritischen Faktor.

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