MPO跳線中ＯＭ３/ＯＭ4/ＯＭ5多模光纖技術應用

數據中心快速增長的網絡（如核心層網絡、匯聚層網絡及ＳＡＮ存儲網絡）采用光纖傳輸 可以為不斷發掘帶寬潛力提供保障。與單模光纖相比，多模光纖技術具有較低的有源＋無 源綜合成本，在大／中型數據中心的應用中占有絕對的優勢。隨著以太 網和光纖通道應用的增長，ＬＡＮ和存儲區域網絡（ＳＡＮ）開始推行，數據的傳輸速率超過了 １００Ｍｂｉｔ／ｓ，這又使得光纖的芯直徑從６２．５μｍ（ＯＭ１）轉換為５０μｍ（ＯＭ２）。

１００ＧＢａｓｅ ＳＲ４：接口模型與４０ＧＢａｓｅ ＳＲ４完全一致，與ＱＳＦＰ２８光模塊上采用 的ＭＰＯ/ ＭＴＰ光纖連接器對接。原 ＭＰＯ/ＭＴＰ的物理光纖鏈路可以直接升級為１００Ｇ的應用。１００ＧＢａｓｅ ＳＲ４傳輸模型采用常規的 ＯＭ３多模光纖和 ＯＭ４多模光纖分別支持 １００Ｇ應用的７０ｍ和１００ｍ的距離。 值得關注的是，在推動１００ＧＢａｓｅ ｅＳＲ４傳輸模型時，部分主流光收發器廠家采用加大發光功率的方法，使ＯＭ４多模光纖的傳輸距離達到２００ｍ，可滿足絕大部分數據中心主干應用長度覆蓋范圍，ｅＳＲ４標準解決了并行多模光纖傳輸距離的瓶頸，很大程度提升了ＳＲ４ 光接口的可用性。

ＳＷＤＭ４：短波段波分復用技術（ｓｈｏｒｔｗａｖｅｌｅｎｇｔｈｄｉｖｉｓｉｏｎｍｕｌｔｉｐｌｅｘｉｎｇ，ＳＷＤＭ） 可在１芯多模光纖上傳輸４個波段的光信號。ＳＷＤＭ是由ＳＷＤＭ聯盟的幾家成員公司推動的，基于ＳＷＤＭ１００Ｇ的光模塊將優先采用小型化ＱＳＦＰ２８接口來支持交換機面板更高 的密度。

在多模光纖中，ＢｉＤｉ采用在１個光通路傳輸兩個光波（每個光通路攜帶１０ＧＢｐｓ數據，全雙工傳輸實現４０ＧＥ的應用。ＳＷＤＭ４是在一對光纖中有４個不同的光波進行數據傳輸。每個光波攜帶１０ＧＢ／ｓ的數據量，相當于是將并行傳輸的４條光纖鏈路換成４個不同的光波在同一條光纖鏈路上傳輸，已獲得標準認可支持ＳＷＤＭ 應用的光纖類型為ＯＭ５。ＳＷＤＭ技術同樣可以采用ＯＭ４光纖作為傳輸介質，只是傳輸距離要進行相應的縮減。ＯＭ５在傳統８５０ｎｍ光波外又增加８８０ｎｍ、９１０ｎｍ 及９４０ｎｍ 三個短波 窗口。 ８５０～９４０ｎｍ的光波以窗口中心３０ｎｍ為間隔分成４個光波窗口進行４路通道的傳輸方式。

波分復用原理與單模上的ＣＷＤＭ類似。ＳＷＤＭ是首次將波分復用技術應用在多模光 纖短波段上的。１００ＧＢａｓｅＳＷＤＭ４傳輸原理如下圖所示。

傳統ＯＭ３多模光纖和ＯＭ４多模光纖的主要傳輸窗口定義在８５０ｎｍ，多模寬帶光纖（ｗｉｄｅｂａｎｄｍｕｌｔｉｍｏｄｅｆｉｂｅｒ，ＷＢＭＭＦ）的帶寬將有新的提升，傳輸性能的最佳點處在８８０ｎｍ波段附近，模式帶寬可以達到１４０００ＭＨｚ／ｋｍ。ＳＷＤＭ技術采用性價比高的ＶＣＳＥＬ垂直腔面發射激光器作為光源。ＷＢＭＭＦ多模光纖可以與ＯＭ３多模光纖和ＯＭ４

多模光纖向下兼容。

１００ＧＢａｓｅＳＷＤＭ４的總體特點：ＳＷＤＭ４的ＱＳＦＰ２８光模塊光纖接口采用多模雙工ＬＣ接口僅需要２芯光纖。ＷＢＭＭＦ多模光纖支持１００Ｇ應用的傳輸距離可達到３００ｍ，即便采用常用的ＯＭ４多模光纖，也可以支持１００Ｇ的應用達到至少１００ｍ的距離。

多模光纖的ＳＷＤＭ技術，使得１２芯ＭＰＯ／ＭＴＰ連接器在４０Ｇ網絡升級至４００Ｇ網絡時，仍能夠被得到使用。

時延和傳輸距離。制約多模多通道傳輸距離的一個非常重要的原因是通道的延時偏差。在同一根光纜內部，光纖存在的長度差異所產生的傳輸延時偏差會影響光信號的傳輸性能，尤其在光信號傳輸的速率達到１０Ｇｂｉｔ／ｓ時，哪怕是非常小的延時偏差也會給信號帶來非常嚴重的失步。所以，多模光纖的并行傳輸一般都限制在非常短的傳輸距離內。采用ＳＷＤＭ技術后，在單根光纖內傳輸４路信號極大地改善了傳輸延時偏差的問題，具有更好的同步性能，以支持更長的傳輸距離。４０Ｇ／１００ＧＳＷＤＭ的傳輸距離如表２２５所示。受到光源和光纖結構的影響，多模光纖在８５０ｎｍ窗口下，雖然可以實現１００００ＭＨｚ／ｋｍ的帶寬，但是在采用ＮＲＺ的編碼方式下，如扣除安全余量，則在３００～４００ｍ范圍內能夠實現的傳輸速率約為２５Ｇｂ／ｓ，如果采用物理間隔并行傳輸的方式，則還要考慮通道間傳輸延時偏差的影響，應用傳輸的距離為１００～１５０ｍ

ＰＡＭ的編碼方式。在單通道速率達到５０Ｇｂ／ｓ以后，受光纖帶寬的限制，多模光纖將無法再繼續使用ＮＲＺ的編碼方式，而會采用ＰＡＭ的編碼方式實現更高速率的傳輸。相比ＮＲＺ的編碼方式，ＰＡＭ的編碼方式將光信號的強度分為不同的等級。例如，最有可能在１００Ｇ單通道標準中。

采用的ＰＡＭ４編碼方式，就是將光信號的強度分為４個等級。４個等級分別可以代表００、０１、１０、１１信號，在同一個信號采樣點位上可以通過２個ｂｉｔ來表達內容在沒有提高信號帶寬的情況下，提高了數字信息的傳輸能力。其實，ＰＡＭ的編碼方式早在１０００ＢａｓｔＴ中就被應用于對絞線的信號傳輸。１００Ｇ單通道傳輸標準基于ＰＡＭ４更復雜的解碼方式，也會導致解碼信號所需要的能力的提高。

——萊訊通信參編自《數據中心綜合布線技術應用白皮書》???

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