康寧:四通道并行光纖至兩芯(雙工)光學連接解決方案

光纖在線編輯部  2017-01-18 14:24:44  文章來源:綜合整理  版權所有,未經許可嚴禁轉載.

導讀:

1/18/2017,來自康寧光通信技術部,本文將討論QFSP收發器和SFP收發器間的光傳輸鏈路(例如40GbE收發器和10GbE收發器間的光纖連接),即并行8芯光纖到2芯光纖鏈路。

四通道并行光纖鏈路
   并行光纖鏈接是通過結合兩個或兩個以上的通道來實現的。即通過使用8芯光纖(4芯發送和4芯接收),或二十芯光纖(10芯發送和10芯接收)來實現的。在連接器的使用方面,標準8芯光纖并行光學鏈接是通過12芯MTP®連接器來實現的,如圖2所示。

   如圖2所示,對于并行連接(8芯),如果光信號由光纖位置1進入而由光纖位置12輸出,這與光纖位置12進入而由光纖位置1輸出是一樣的。這是通常我們所見的B型極性連接方法(依據TIA-568)。B極性組件作為光纖系統的組成部分時,必須以奇數出現,以保證光信號正確的輸入和輸出。



四通道并行光纖的利用率
   由于并行連接在12芯接頭上只使用8芯,所以關于base-12 架構是否使用中間4芯產生了爭議。轉換設備可以將兩個12芯鏈路轉換成三個8芯鏈路,為已部署的24芯主干光纜提供三個并行鏈路,這個方案可以利用所有的光纖,使得光纖的利用率大大提高。 
1. 轉換模塊增加了33%連接器的成本。
2. 使用轉換模塊可提高光纖的利用率。但額外增加了MTP連接器的成本,但所有光纖都得以使用。降低了布線系統的 成本,每24芯光纖可安裝3個四通道光纖鏈路。
3. 使用MTP轉換模塊,可以將兩個12芯光纖端口轉換為3個8芯光纖端口。這可被用于QSFP端口在同一位置(如同一刀片上)。
本文的討論將建立在如上三條基礎之上。將用圖解來解釋不同的四通道光纖鏈路連接方案。這些解決方案包括但不限于以下協議:40GBase-SR4, 40GBase-xSR4/cSR4/eSR4, 40GBase-PLR4, 40GBase-PSM4, 100GBase-SR4, 100GBase-eSR4, 100GBase-PSM4, IB-4x-SX, and IB-4x-DDR-SX.

四通道并行光纖連接方案
無轉換設備
   以下三個方案是不使用轉換設備的并行連接方案,僅利用了66%的光纖。這可能導致布線成本的增加。
當直接連接一個QFSP+收發器到另一個QFSP+收發器時,需要一根不帶針的MTP到MTP 的B極性跳線。這種直接連接的方案只建議在一排機架或機柜中使用。圖2顯示了2個QFSP+收發器被一根不帶針的MTP 芯跳線相連接。



   接下來的圖3的方案與之前的類似,但是用8-144芯MTP 主干光纜線取代了8芯跳線。MTP 主干光纜的使用提供了穩定可靠的方案,可以允許光纜在線槽內敷設而不用擔心主干光纜被壓斷造成光纖損壞。結構化的布線允許更簡單的移動,增加和變化。



   最后一個方案是使用了MTP 主干光纜來提供一個完全端口復制的交叉互聯方案。這個方案的優勢是所有的移動,增加和變化都可以在一個地點(如MDA區域)操作。可實現任意端口相互跳接。圖4顯示了使用B極性帶針MTP跳線的交叉連接。



轉換設備:模塊
   接下來的連接方案是使用轉換模塊的四通道并行連接。使用轉換模塊可以使主干光纜的光纖100%利用。對于每兩個12芯光纖主干,使用轉換模塊可以轉換為3個8芯光纖鏈路(四通道)。按照之前所講,這個方案雖然增加了MTP連接器的成本,但光纖100%利用,所以鏈路的總體成本是降低的。這一點對于利用舊的主干光纜尤其重要,減小額外增加新的主干光纜,避免了人力和材料成本的增加。另外,由于增加了光纖利用率,減小了主干光纜數量,從而大大降低了橋架的載荷。

如圖5所示,100%光纖利用率的互連方案。這個方案很容易部署,通過使用B極性不帶針的MTP-MTP跳線。



如圖6所以,使用MTP主干光纜完成交叉連接的結構化布線方案。這個方案的優勢是所有的移動,增加和變化都可以在一個地點(如MDA區域)操作,同時光纖100%利用。


 
   如圖7所示,這個方案非常接近圖5的連接方案,該方案中光纖100%利用,但是增加靈活性,通過在MDA/HDA (水平配線區)增加交叉連接,該交叉連接的實現是通過復制QSFP端口到配線架,然后通過跳線在配線架的跳接實現QSFP端口的連接,從而降低損壞QSFP收發器端口的風險。



   圖8所示的連接方案非常類似圖6的交叉連接方案,與圖6的區別是移除了MDA/HDA區域的轉換模塊,取而代之的是MTP耦合器面板。這樣可以降低成本,但也有缺點。用此方法意味著MDA/HDA區域的跳線12芯光纖全部在使用,而不是僅8芯光纖在使用。12芯等同于1個QSFP端口加半個QSFP端口,即使用兩根MTP跳線來管理3個QSFP端口。這樣會增加標貼及維護管理的難度。



   接下來的幾種方案是使用轉換分支跳線的并行連接方案。用轉換分支跳線可以使主干光纖100%利用,分支跳線一端是兩個12芯MTP接頭,另一端是三個8芯MTP接頭。這種連接方案的缺點是:
1.如果所有8芯MTP接頭沒有連接設備,則沒有連接的MTP接頭會在設備前端晃動,或放入垂直理線器,增加理線器的擁堵。
2. 由于轉換分支跳線的腿長受限,所以QSFP端口必須在同一位置。

   圖 9所示,是一個類似于圖5的互連方案,這個方案有優點也有缺點。用轉換分支跳線來代替轉換模塊可以降低系統成本。缺點是靈活性較差,不能夠連接任意端口。如上說述,這個方案要求QSFP端口在同一位置(由于分支腿長受限),且多余的8芯MTP接頭也會影響美觀和占用空間,但光纖利用率可達到100%。
 

 
   接下來的方案在類似之前方案的基礎上增加了靈活性。圖10所示的方案在鏈路一端部署了轉換分支跳線和另一端部署一個轉換模塊。匯聚端加入了轉換模塊增加了鏈路的端口連接范圍,因為MTP跳線的長度可選。接入層交換設備端(服務器區域)使用轉換分支跳線,因為這一區域的端口較為集中。同時光纖得以100%利用。
      


   最后一個示例是交叉連接,一端使用轉換分支跳線,另一端采用轉換模塊。這是圖6和圖10的結合。用轉換分支跳線降低了系統成本(代替轉換模塊和跳線),但同時要求QSFP端口在同一位置。



   在你的網絡系統中,有多種方法可以部署四通道并行光纖鏈路,無論多模或是單模.因為四通道并行光纖鏈接僅使用了12芯光纖MTP連接器的8芯,所以用戶可以選擇空置多余的4芯光纖或使用轉換設備來充分利用所有光纖。轉換設備可以把兩個12芯鏈路轉換為三個8芯鏈路,這樣做的結果是原本24芯的光纖主干在使用四通道鏈路傳輸時可以100%利用所以光纖,當然你也可以選擇空置8芯光纖不利用。

   網絡的好壞將取決于許多因素,如設計、設備位置、遷移路徑、成本、通路可用性、等等。

   如您有其他問題,請聯系康寧光通信技術支持021-54504888或發郵件至[email protected]
關鍵字: 康寧
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