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數(shù)據(jù)中心內(nèi)單模光纖和多模光纖通信的技術(shù)區(qū)別及成本考量
| 來源:金錢貓科技股份有限公司 發(fā)表于:2016-05-25 瀏覽2169次 |
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A. 波分復(fù)用 (Wavelength Division Multiplexing)
????單模光纖通常采用波分復(fù)用 (WDM)的方式來增加網(wǎng)絡(luò)傳輸速率，2010年發(fā)布的100GBase-LR4，采用2芯單模光纖1收1發(fā)，能夠在一芯光纖上同時(shí)復(fù)用４個(gè)波長，每個(gè)波長傳輸25Gbps。單模光纖傳輸100Gbps的方案傳輸距離遠(yuǎn)，布線成本低，然而，單模光纖需要采用高成本的激光?(LD) 光源收發(fā)器，單模光纖的激光收發(fā)器價(jià)格至少是多模光纖收發(fā)器的3倍以上, 功耗至少2倍以上。（備注：來源OFS 2014年數(shù)據(jù)）
B. 串行傳輸（Serial Transmission）
????傳統(tǒng)的多模光纖一般采用串行傳輸模式，在這種模式下增加以太網(wǎng)的傳輸速率必須增加每芯光纖/通道的傳輸速率。目前以太網(wǎng)最大串行傳輸速率為10Gbps/通道，IEEE正在制定25Gbps/通道,50Gbps/通道的網(wǎng)絡(luò)標(biāo)準(zhǔn)，以400G以太網(wǎng)為例，會(huì)有25Gbps/通道， 50Gbps/100Gbps通道3個(gè)不同的版本，光纖芯數(shù)分別需要32芯/16芯/8芯。400G以太網(wǎng)采用的編碼方式有NRZ,PAM4,DMT,更高級的編碼方式意味著更復(fù)雜的電路和功耗，因而成本更高。
C.并行傳輸(Parallel Transmission)
????多模光纖提高網(wǎng)絡(luò)傳輸速率的另外一種方法是采用并行傳輸模式，即通過增加光纖芯數(shù)來增加傳輸速率。2010年發(fā)布的100G Base-SR10采用10Gbps/通道的傳輸方式，10通道接收10通道發(fā)送，總共需要20芯光纖。
D. 短波波分復(fù)用 (Short Wavelength Division Multiplexing, WDM)
????隨著100G-NG,200G/400G以太網(wǎng)乃至1T以太網(wǎng)的提出，傳統(tǒng)的多模光纖在芯數(shù)和距離上成為阻礙未來以太網(wǎng)絡(luò)發(fā)展的瓶頸。短波波分復(fù)用技術(shù)利用性價(jià)比較高的短波的垂直腔面發(fā)射激光(VCSEL) 光源，優(yōu)化的寬帶多模光纖 (WBMMF) 能夠在一芯多模光纖上支持4個(gè)波長，把需要的光纖芯數(shù)降低為之前的1/4，同時(shí)提高了有效模式帶寬（Effective Modal Bandwidth, EMB）, 延長了40/100G的傳輸距離到300米左右。
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????目前全球96%的數(shù)據(jù)中心，網(wǎng)絡(luò)核心區(qū)骨干(Spine)交換機(jī)到服務(wù)器機(jī)柜分支（Leaf）交換機(jī)的距離在300米以內(nèi)，因此短波波分復(fù)用技術(shù)(SWDM)和寬帶多模光纖(WBMMF)未來會(huì)繼續(xù)延續(xù)多模光纖作為數(shù)據(jù)中心40/100/400G以太網(wǎng)的主流傳輸介質(zhì)的傳統(tǒng)。未來通過短波波分復(fù)用 (SWDM) 和并行傳輸技術(shù)相結(jié)合，只需要8芯寬帶多模光纖(WBMMF) ，就能夠支持更高速的應(yīng)用，比如200/400G以太網(wǎng)。
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