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未来数据中心的选择:宽带多模光纤(WBMMF)
2021-11-13 18:54
本文摘要:多模光纤自上世纪80年代转入市场以来,经历了从OM1、OM2、OM3到OM4的演变。

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多模光纤自上世纪80年代转入市场以来,经历了从OM1、OM2、OM3到OM4的演变。其中,OM3是针对横向腔面升空激光(VCSEL)光源优化的多模光纤,有效地模式比特率(EMB)超过2000MHZ.Km,反对100GBase-SR10距离超过100米,而OM4有效地模式比特率(EMB)比起OM3提升了1倍多,超过4700MHZ.Km,然而反对100GBase-SR10距离仅有150米,相对于OM3光纤,100G以太网传输距离意味着减少了50%,依然无法符合未来网络的市场需求。  作为未来数据中心的自由选择,宽带多模光纤(WBMMF)在光纤有效地模式比特率(EMB)方面近超强传统的OM4多模光纤,这也意味著需要为未来有可能经常出现的更加高速的以太网获取余量空间。

为了更进一步理解宽带多模光纤,我们还须要细心来看一下单模光纤和多模光纤的发展历程。  单模光纤和多模光纤的区别与自由选择  单模光纤主要用在多频数据传输应用于中,传输模式一般来说使用波分适配(WDM,Wave-Division-Multiplexing)的传输模式,经过适配的光信号只必须用一根单模光纤就能构建数据传输。

2010年公布的100GBase-LR4,使用2芯单模光纤1收1放,需要在一芯光纤上同时适配4个波长,每个波长传输25Gbps。  单模光纤的传输速率比多模光纤要低,而且传输距离也比多模光纤要高达50倍好比,因此,其价格也低于多模光纤。与多模光纤比起,单模光纤的芯径要大得多,小芯径和单模传输的特点使得在单模光纤中传输的光信号会因为光脉冲重合而杂讯。

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在所有光纤种类中,单模光纤的信号衰减率低于,传输速度仅次于。  然而,单模光纤必须使用低成本的激光(LD)光源收发器,单模光纤的激光收发器价格最少是多模光纤收发器的3倍以上,功耗最少2倍以上。  传统的多模光纤一般使用串行传输模式,在这种模式下减少以太网的传输速率必需减少每芯光纤/地下通道的传输速率。

目前以太网仅次于串行传输速率为10Gbps/地下通道,IEEE正在制订25Gbps/地下通道,50Gbps/地下通道的网络标准,以400G以太网为事例,不会有25Gbps/地下通道,50Gbps/100Gbps地下通道3个有所不同的版本,光纤芯数分别必须32芯/16芯/8芯。400G以太网使用的编码方式有NRZ,PAM4,DMT,更加高级的编码方式意味著更加简单的电路和功耗,因而成本更高。  而多模光纤提升网络传输速率的另外一种方法是使用并行传输模式,即通过减少光纤芯数来减少传输速率。

2010年公布的100GBase-SR10使用10Gbps/地下通道的传输方式,10地下通道接管10地下通道发送到,总共必须20芯光纤。  在以往的实际应用于中,自由选择多模还是单模的最少见决定因素是距离。

如果只有儿英里,选用多模,因为LED升空/接收机比单模必须的激光低廉得多。如果距离小于5英里,单模光纤最佳。另外一个要考虑到的问题是比特率;如果将来的应用于有可能还包括传输大比特率数据信号,那么单模将是最佳自由选择。

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  未来数据中心的自由选择:宽带多模光纤(WBMMF)  转入2010年代,随着100G-NG,200G/400G以太网乃至1T以太网的明确提出,传统的多模光纤在芯数和距离上沦为妨碍未来以太网络发展的瓶颈,而宽带多模光纤(WBMMF)的经常出现超越了传统多模光纤的技术瓶颈。它糅合了单模光纤的波分适配(WDM)技术,延伸了网络传输时的能用波长范围,需要在一芯多模光纤上反对4个波长,把必须的光纤芯数减少为之前的1/4。  短波波分适配这一技术利用性价比较高的短波的横向腔面升空激光(VCSEL)光源,优化的宽带多模光纤(WBMMF)需要在一芯多模光纤上反对4个波长,把必须的光纤芯数减少为之前的1/4,同时提升了有效地模式比特率(EffectiveModalBandwidth,EMB),缩短了40/100G的传输距离到300米左右。  目前全球96%的数据中心,网络核心区骨干(Spine)交换机到服务器机柜分支(Leaf)交换机的距离在300米以内,因此短波波分复用技术(SWDM)和宽带多模光纤(WBMMF)未来不会之后沿袭多模光纤作为数据中心40/100/400G以太网的主流传输介质的传统。

未来通过短波波分适配(SWDM)和并行传输技术相结合,只必须8芯宽带多模光纤(WBMMF),就需要反对更加高速的应用于,比如200/400G以太网。


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