40G的長(zhǎng)距離傳輸——康寧OM3/OM4光纜與Avago 40G QSFP+ eSR4收發(fā)器光互連解決方案

文｜ 美國(guó)康寧公司 Doug Coleman 郭輝略（譯）

1 介紹

依照2009年- 2011年康寧光纜系統(tǒng)的數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)，發(fā)現(xiàn)數(shù)據(jù)中心中有88%的OM3/OM4光纜鏈路長(zhǎng)度小于100m，如圖1所示。然而，隨著云計(jì)算、虛擬化、數(shù)據(jù)挖掘和其他新技術(shù)的應(yīng)用，將會(huì)需要有更大的或巨型的數(shù)據(jù)中心產(chǎn)生，這將導(dǎo)致更長(zhǎng)的鏈路出現(xiàn)。這個(gè)趨勢(shì)將最終要求數(shù)據(jù)中心能夠提供一種長(zhǎng)距離、低成本的40G解決方案，也是超越目前IEEE 802.3ba 40G/100G以太網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)所規(guī)定的OM3支持100m，OM4支持150m距離的解決方案。

康寧和Avago合作，形成了一個(gè)基于康寧OM3/OM4光纖和Avago QSFP+ eSR4收發(fā)器的40G以太網(wǎng)擴(kuò)展距離的解決方案。在這次測(cè)試中，康寧向Avago提供使用ClearCurve OM3/OM4抗彎曲多模光纖的Pretium EDGE光纜以協(xié)助收發(fā)器件的開(kāi)發(fā)。

本文將介紹采用隨機(jī)抽取的Avago 40G QSFP+ eSR4收發(fā)器模塊所進(jìn)行的內(nèi)部測(cè)試過(guò)程，該測(cè)試將證實(shí)使用康寧抗彎曲光纖的Pretium EDGE光纜，在滿(mǎn)足系統(tǒng)的誤碼率（BER）低于10-12要求的同時(shí)，可以支持40G以太網(wǎng)傳輸?shù)淖畲蟮湫途嚯x為1250m。

2 測(cè)試設(shè)置

測(cè)試在康寧的科學(xué)技術(shù)研究中心進(jìn)行，測(cè)試波長(zhǎng)為850nm，使用Avago 40G QSFP+eSR4收發(fā)器和40G評(píng)估板。測(cè)試使用一個(gè)嚴(yán)格的231-1偽隨機(jī)二進(jìn)制序列（PRBS）來(lái)檢查誤碼率（BER）是否低于10-12。

圖2顯示了一個(gè)裝入收發(fā)器并連接不同線(xiàn)纜的評(píng)估板。圖3則是Avago的40G QSFP+ eSR4收發(fā)器。

圖4為實(shí)驗(yàn)裝置的連接原理圖，10Gbps碼型生成器和誤碼率檢測(cè)器被集成到一起。碼型生成器提供了兩路PRBS信號(hào)，這兩路信號(hào)互為反轉(zhuǎn)信號(hào)。其中一路信號(hào)進(jìn)入到一個(gè)1×16的分路器中，這16路分路信號(hào)將被適當(dāng)?shù)姆糯螅?個(gè)分路信號(hào)用來(lái)驅(qū)動(dòng)兩個(gè)4×10G收發(fā)器的通道。另外一路信號(hào)通過(guò)一個(gè)差分脈沖分路器，提供一個(gè)高質(zhì)量信號(hào)來(lái)檢測(cè)特定通道的實(shí)際性能。其他7個(gè)通道（一個(gè)收發(fā)器3路，另一個(gè)反方向傳輸?shù)氖瞻l(fā)器4路）由1×16分路器出來(lái)的信號(hào)所驅(qū)動(dòng)。每路信號(hào)的線(xiàn)纜長(zhǎng)度不同，從而保證每個(gè)通道的信號(hào)互不相干。7個(gè)通道的存在產(chǎn)生了一個(gè)在實(shí)際應(yīng)用中通常會(huì)存在的串?dāng)_環(huán)境，使測(cè)試結(jié)果更加接近實(shí)際應(yīng)用值。

在測(cè)試中，使用多根EDGE光纜采用4-MPO級(jí)聯(lián)的方式提供一個(gè)1250m的距離，如圖5所示。

3 測(cè)試結(jié)果

在1250m距離的傳輸測(cè)試中，實(shí)驗(yàn)結(jié)果符合誤碼率小于10-12要求。從圖6中可以說(shuō)明信號(hào)的質(zhì)量。

康寧在采用OM4光纖和隨機(jī)選擇的Avago 40G QSFP+ eSR4收發(fā)器的條件下實(shí)現(xiàn)了1250m距離的典型的40G以太網(wǎng)傳輸?？祵嶱retium EDGE?解決方案明確了OM3 330m和OM4 550m的傳輸距離，這也包含使用Avago的40G QSFP+ eSR4收發(fā)器模塊的情況。

4 結(jié)束語(yǔ)

在數(shù)據(jù)中心中，OM3/OM4多模光纖仍然是用以支持10G/40G/100G以及未來(lái)更高速率傳輸?shù)闹饕ヂ?lián)解決方案。預(yù)期在不遠(yuǎn)的未來(lái)，數(shù)據(jù)中心增加鏈路長(zhǎng)度（≥100m）會(huì)需要一個(gè)低成本且可以支持更長(zhǎng)距離的40G OM3/OM4解決方案?？祵幣cAvago合作發(fā)展了基于A(yíng)vago QSFP+ eSR4收發(fā)器模塊的40G以太網(wǎng)（OM3/OM4）長(zhǎng)距離解決方案將會(huì)得到更好的應(yīng)用?？祵幉捎秒S機(jī)選擇的Avago QSFP+eSR4收發(fā)器模塊和使用抗彎曲OM4多模光纖的EDGE?光纜進(jìn)行內(nèi)部測(cè)試，證實(shí)了在滿(mǎn)足10%～12%≤10-12誤碼率的情況下，40G以太網(wǎng)的傳輸距離達(dá)到1250m的可能性。