Page 20 - 网络电信2023年5月刊
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数据中心带来了利润增长；数据中心为ICT技术的落地提供了土                        圆外被的带状光缆;  带状裸纤；超短尾套连接器散件，非常适
            壤，是一切ICT技术实践的基地。未来的需要，将两者紧紧结合                        合应用在狭小的空间里，减少45%的体积。
            到了一起。不管是ICT技术，还是数据中心技术，两者都要向前                            2.3  MTP/MPO光缆组件
            发展，不断涌现出新的技术，互为促进，最终实现人们的生活                              与普通光缆相比，MPO/MTP光缆的主要特点在于高密度和
            更加便利。                                                预连接，而最终体现在MTP/MPO多芯接头上。纵观产业的发展，
                                                                 光纤接头有两个明显的发展阶段：第一阶段是为了节省空间，
                二、 多模光纤在数据中心中的应用                                 向小型化方向发展，光纤接头从传统的FC、ST、SC发展为LC、
                随着光纤光缆制作技术的不断提高，光纤光缆的价格不                         MTRJ。第二阶段不仅为了节省空间，而且要满足多芯使用的要
            断下降，在数据中心内部短距离、高速率、高密度的应用场景                          求，光纤接头从LC、MTRJ向MU、MTP/MPO演变。目前，一个MTP/
            中，VCSEL激光优化的OM3/OM4/OM5多模光纤是数据中心短距链                  MPO多芯接头可以满足12芯、24芯、72芯等的高密度要求。更重
            路最具竞争力的解决方案。短距离数据中心内联采用多模光纤                          要的是，MTP/MPO光缆通过在工厂的设备和流水线实现了单根光
            是一个长期的、无可替代的解决方案。带宽一致性能优越的多                          纤的多芯预连接，取代了现场端接的复杂作业，不仅大大减少
            模光纤是高效稳定的数据中心的基础。                                    了现场的安装时间，也大大减少了布线系统安装的空间，同时
                2.1 多波长复用技术和PAM4调制技术                             还降低现场施工安装对性能的影响以及性能不确定性的概率。
                业界正在探索使用多波长复用的方式来减少光纤的使                              在数据中心应用MPO/MTP光缆的优势主要有以下几方面：
            用数量。目前市场上有两种多波长复用技术的产品。一种是                               （1）经济适用，从总体上看，MPO/MTP预连接方式没有增
            BiDi(Bi－Direction)技术，另一种技术则是基于OM5光纤的                 加额外的成本；
            短波分复用(SWDM)技术。  PAM4  (4-Level  Pulse  Amplitude         （2）操作简便、易于安装、节约安装时间，可即插即用；
            Modulation,  四电平脉冲幅度调制),  是PAM调制技术的一种，                   （3）MPO/MTP预连接光缆是在工厂里进行完全测试的，而
            其采用4个不同的信号电平来进行信号传输，每个符号周期可以                         安装过程没有附加其他产品，现场测试操作简单；
            表示2个bit的逻辑信息,  也就是一个单位时间内是四个电平。                          （4）光纤链路保护充分，没有熔接点和裸光纤暴露在空气
            与NRZ相比,  PAM4具有4种数字幅度电平,每个电平或符码都包含                   中，不会有老化、接头断裂等问题；
            两个信息bit,  在相同的波特率下，吞吐量是NRZ的两倍。PAM4                       （5）维护方便、安全，MPO/MTP预连接光缆分支器的机械
            调制技术可以有效提升带宽利用效率，同时PAM4采用高阶调制                        性能非常出色，可快速的插拔和移动，维护或操作过程不会影
            格式，就是一个有效的方式来降低光学器件的采用数量，降低                          响光纤正常使用；
            对光学器件性能的要求以及在不同应用场合的性能，成本，功                              MPO/MTP具有很好的网络升级和扩容的适应性：
            耗以及密度之间达到一个平衡。大数据和云计算的到来，流量                              一个数据中心的布线系统不可能只用5-10年，相比网络设
            的增长，迫切需要一个像PAM4这样的更复杂、更高效的调制技                        备，布线系统的寿命要长的多，因而在规划数据中心布线系统
            术。新行业标准定义的OM5光纤解决方案是针对多波长SWDM和                       的时候，要考虑到将来网络的升级和扩容的能力。随着数据中
            BiDi收发器而优化的,为100Gb/s以上的高速传输网络提供更长                    心从10G向100G迁移，传统LC类型的端口连接方式将无力随需
            的传输链路和网络升级余量。                                        应变，而MPO/MTP却游刃有余。MPO/MTP可以通过两种方式实现
                2.2  MPO/MTP多芯光纤连接器                              100G，即：（1）一条24芯MPO光缆及连接器中，其中10芯用于
                MPO（Multi  Push  On）是一种类型，被IEEE标准所采纳作            发送信号，另外10芯用于接收信号，这样，10条10G并行的光链
            为40G/100G传输的连接器类型一种。MPO高密度光纤预连接系统                    路组成1条100G光链路；（2）二条12芯MPO光缆及连接器中，其
            目前主要用于三大领域：数据中心的高密度环境的应用；光纤                          中1条MPO光缆的10芯用于发送信号，另1条MPO光缆的10芯用于
            到大楼的应用；在分光器、光收发设备内部的连接应用。MPO连                        接收信号，同理，10条10G并行的光链路组成1条100G光链路。
            接器是一种多芯数连接器标准，通常将12芯光纤排为一列，可                         综上所述，MPO/MTP具有很好的网络升级和扩容的适应性。
            支持一列或多列光纤在同一个MPO连接器内，根据连接器内排放                            5G驱动光缆市场发展，MPO光缆将成需求热门：
            的芯数不同分为一列（12芯），多列（24芯或以上）。                               MPO光缆如图1所示：带状及束状
                MPO连接器采用MT（Mechanical  Type）插芯，即机械式的              图1 MPO光缆,带状及束状
            对接传输，插芯为多芯数(通常是12芯)。日本住友和藤仓两家
            公司在MT/MPO光纤连接器方面所进行的研究开发工作,  研究重
            点在这些连接器中的关键部件MT套筒的改进。采用了注入成形
            (injection  molding)  法，并选用了PPS(聚苯撑硫)作为基树
            脂，这种树脂具有低的热膨胀系数、低的吸水率和高的机械强
            度。还选择了合适的填料混进基树脂中来改善其特性;  提出了                            MTP/MPO主干光纤连接器和分支连接器是MTP/MPO光纤连接
            在连接端面附近的导引孔周围打倒角，以改善反复接插的耐久                          器中常用的两种:
            性。                                                       MTP/MPO主干光纤跳线的两端端接为MTP/MPO连接器，常
                MTP光纤连接器有至少四种标准的匹配散件，可适配不同类                      用于数据中心的主干布线。MTP/MPO主干光纤跳线作为MTP/MPO
            型的光缆，更具实用性，其中包括：松套结构的圆型光缆；椭                          模块的永久性连接，它们可以灵活地改变在光纤面板的连接形

                                                        网络电信 二零二三年五月                                           21
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