態(tài)路小課堂丨3種在數(shù)據(jù)中心應用逐漸增加的光纖介紹



目前,數(shù)據(jù)中心向著綠色低碳?、更高速度?、更高密度?的方向發(fā)展。因此,必須不斷優(yōu)化網(wǎng)絡結構和引進各種新型技術,來滿足更大容量、更高速率和更長距離的要求。光纖,作為基礎物理層的傳輸媒介,面對飛速發(fā)展的網(wǎng)絡系統(tǒng),這對其性能和技術都提出了新的要求和挑戰(zhàn)。本篇文章態(tài)路通信將簡單為您介紹3種特殊光纖—它們在一定程度上能幫助解決網(wǎng)絡建設中的實際問題。
01
寬帶多模光纖(WBMMF)-OM5光纖
隨著云計算、大數(shù)據(jù)、物聯(lián)網(wǎng)、人工智能、5G等新興技術的迅猛發(fā)展,“東數(shù)西算”工程的加速建立,不斷涌入的數(shù)據(jù)流量促使數(shù)據(jù)中心的傳輸速度不斷升級。目前,數(shù)據(jù)中心網(wǎng)絡速率從原來的10Gb、25Gb向著40Gb、100Gb甚至400G、800G遷移。這對數(shù)據(jù)中心內(nèi)部的多模光纖光纜提出了新的要求。多模光纖不僅需要與現(xiàn)有的以太網(wǎng)標準兼容,還需要滿足未來向400G/800G等高速率網(wǎng)絡升級、支持短波分復用(SWDM)和單纖雙向(BiDi)等波分復用技術。因此,寬帶多模光纖跳線(WBMMF)—OM5多模光纖應運而生。
OM2、OM3、OM4到OM5的演進圖

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寬帶多模光纖(WBMMF)OM5是一種新的多模光纖標準,由TIA聯(lián)合工作組開發(fā),其幾何外形(50/125um)與OM2、OM3和OM4光纖相同,因此可以向下兼容這些類型的光纖。此外,OM5光纖優(yōu)化了850-950nm范圍內(nèi)的傳輸性能,并能夠支持至少4個波長的短波復用(SWDM)應用。可支持150米內(nèi)的100G、200G、400G網(wǎng)絡傳輸,保證了未來短距離和高速率網(wǎng)絡傳輸能力。
OM5與OM3、OM4光纖有效帶寬&衰減對比圖

OM5與OM3、OM4光纖傳輸鏈路長度對比圖

02
彎曲不敏感單模光纖跳線? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?
光纖跳線的安裝必須注意線纜的彎曲幅度不能大于其彎曲半徑,否則會產(chǎn)生光泄露,造成損耗。彎曲幅度越大,光信號的損耗也越大。

由于數(shù)據(jù)中心日益增長的高密度布線需求,對光纖彎曲性能提出了更高的要求。彎曲不敏感單模光纖跳線通過優(yōu)化設計,極大地改善了其彎曲性能。ITU標準G.657規(guī)定了兩種不同的彎曲不敏感單模光纖跳線:G.657 A(G.657.A1、G.657.A2)和G.657 B(G.657.B2和G.657.B3)。與普通的G652光纖相比,彎曲不敏感光纖在使用時更加靈活。在保證其性能的同時,可以在走線拐角處對其進行固定和彎曲。下圖為光纖最小彎曲半徑圖。

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03
超低衰減大有效面積—G.654.E? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?

在數(shù)據(jù)流量持續(xù)高增長的趨勢下,光網(wǎng)絡進入到200G、400G時代,使得系統(tǒng)要求更高的信噪比OSNR和更高的光纖傳輸性能FOM。從技術參數(shù)上來說,增大光纖有效面積?,降低光纖衰減系數(shù)?,是提升傳輸系統(tǒng)性能和延長傳輸距離的主要手段。因此ITU-T為G654(截止波長位移光纖Cut-off Shifted Fiber)設立了一個子類別(G.654.E-超低衰減大有效面積光纖),用來解決長距離傳輸中來自OSNR的挑戰(zhàn)。

G.654.E光纖的纖芯部分是用純石英制作的,具有低損耗和非線性系數(shù)低的特點,可以有效改善光傳輸指標。同時,其宏彎和微彎性能也非常好,可顯著延長無中繼傳輸距離,減少中繼站數(shù)量。它可以在與現(xiàn)有單模光纖基本性能一致的前提下,增大有效面積同時降低光纖衰減系數(shù),從而提高網(wǎng)絡系統(tǒng)傳輸性能。
G654.E光纖與G.652D對比圖

注:以上參數(shù)來自長飛全貝?低水峰單模光纖及遠貝???超強超低衰減大有效面積光纖。

以上就是3款數(shù)據(jù)中心中使用越來越多的光纖介紹。光纖作為網(wǎng)絡系統(tǒng)的基礎物理媒介,隨著網(wǎng)絡系統(tǒng)的不斷演進升級,需要根據(jù)不同應用來選擇相應的光纖。