MPO单模光纤技术的应用

实际上，１００Ｇ网络为了将来升级的考虑，应用采用的会是单模光纤链路。相比之下，单模光纤单通道传输速率可达到５０Ｇｂ／ｓ，并采用单对光纤波分传输技术和 ＭＴＰ／ＭＰＯ１２芯连接器，实现物理隔离并行传输的模式。在４０Ｇ／１００Ｇ标准中，单模光纤单通道速率达到２５Ｇｂ／ｓ，通道仍然采用２芯单模光纤，在设备上采用并行接口，也就是在光信号转换为电信号以后，采用并行多通道的方式将信号传输给设备的处理芯片，处理芯片再将并行信号整合起来变为单路的４０Ｇ／１００Ｇ信号，对４０Ｇ网络采用了ＱＳＦＰ＋接口，１００Ｇ网络则为ＣＦＰ、ＱＳＦＰ２８等接口。 经过研究，数据中心９７％的链路都不超过１５０ｍ，单模光纤的长距离传输优势不能完全得到发挥，出现单模光纤１００Ｇ传输成本较高的问题。如果借鉴多模光纤的物理分隔方式， 采用 ＭＰＯ／ＭＴＰ连接器实现对信号的并行传输，诸如１００ＧＢａｓｅ ＰＳＭ４网络所针对短距 离（５００～１０００ｍ）的低成本单模光纤方案，即采用４收、４发，４通道，８芯光纤的布局方式。

这样成本增加不明显，但在传输距离方面比多模光纤提高了一个等级。下面对单模光纤网络应用的特点做一个介绍。

（１）１００ＧＢａｓｅ ＰＳＭ４。 基于单模光纤并行传输模式，传输模型类似于１００ＧＢａｓｅ ＳＲ４。１００Ｇ网络均采用８芯单模光纤构成４个独立的通道，每个通道均传输２５Ｇｂｉｔ／ｓ的信息流，采用１２芯的ＭＰＯ接口（中间４芯光纤不启用）。ＰＳＭ４单模光纤的激光光源采用１３１０ｎｍ的波长，收发器为小型化接口ＱＳＦＰ２８，连接器采用 ＭＴＰ／ＭＰＯ单模ＡＰＣ。 本模型采用常规ＯＳ２单模光纤可以支持的传输距离达到５００ｍ。

（２）１００ＧＢａｓｅ ＣＷＤＭ４。 基于单模光纤粗波分复用技术的１００Ｇ传输模式，其光纤收发器采用单模激光光源，采用ＬＣ双工连接器。每芯光纤均支持４个长波段的信号传输，长波段分别为１２７１ｎｍ、 １２９１ｎｍ、１３１１ｎｍ及１３３１ｎｍ，每个波段均传输２５Ｇｂ／ｓ信息流，同样采用ＱＳＦＰ２８小型化收发器。 １００ＧＢａｓｅ ＣＷＤＭ４光纤传输距离可以达到２ｋｍ。１００ＧＢａｓｅ ＣＷＤＭ４的传输模型 如下图所示。

光纤连接器和光纤收发器

根据ＩＥＥＥ８０２．３以太网联盟和ＦＣＩＡ光纤通道工业委员会提供的信息，以太网高速率 ０８７ 数据中心与网络布线系统工程应用技术的发展为大数据和云计算的广泛应用提供了保障。ＭＳＡ协议针对以太网和ＦＣ光纤通道的传输速率需求制定了各种类型的光纤收发器，并且对所支持的应用光纤连接器也有了明确的定义。

（１）连接器应用的主流技术。 在布线系统中，连接器的演变与发展速度较快，针对多模光纤应用被广泛采用的ＳＴ光 纤连接器为单芯形态，内置２．５ｍｍ直径的圆柱形套圈和卡口锁定连接机构。２０世纪９０年代，ＳＴ光纤连接器被具备推拉式机构和能够固定在一起构成双纤（双工）的ＳＣ连接器取代。 随后，各种各样的小型化双工连接器相继出现，连接密度实现翻倍的增长。 双工ＬＣ连接器配备１．２５ｍｍ直径的套圈和薄片卡口锁定机构，它成为目前主流的连接器。在双工连接器被广泛应用的同时，阵列连接器也开始涌现，其中ＭＰＯ连接器被市场认可，它首先是部署在公共网络中，用于接合带状光缆（包含８～１２根光纤）。ＭＰＯ体积小， 采用长方形套圈，可在原双工ＬＣ连接器占用的空间中端接１２芯，甚至更多的光纤。ＭＰＯ 的高密度可简化光纤连接器的安装流程。 符合４００ＧＢａｓｅ ＳＲ１６标准的 ＭＰＯ １６阵列连接器，可以使每行的光纤数量从１２芯 增加到１６芯。它不仅可与“ＳＲ１６”完美搭配，还能够提供更简单、更高效的布线匹配。 数据中心为了能降低运营成本，势必会在机柜内考虑安装更多的设备。对于网络设备， 则会对端口的连接设备提出更小的体积和更高传输速率的要求。 因此，数据中心在连接器件选择时，需要了解数据中心的物理链路结构和未来的业务需 求，从多种的技术路径中确定出最经济、最便捷、最可靠、可升级的物理传输手段。

——莱讯通信参编自《数据中心综合布线技术应用白皮书》‌‌‌

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