數(shù)據(jù)中心CWDM4傳輸技術(shù)是什么?
1.數(shù)據(jù)中心光傳輸技術(shù)的演進(jìn) 隨著移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)的推廣應(yīng)用,數(shù)據(jù)中心得到迅猛發(fā)展,成為信息社會(huì)中的重要基礎(chǔ)設(shè)施。數(shù)據(jù)中心由大量服務(wù)器組成,服務(wù)器之間需要高速、大容量的數(shù)據(jù)傳輸和交換,傳統(tǒng)的電纜傳輸不能滿足速率要求,光纖傳輸技術(shù)自2010年左右進(jìn)入數(shù)據(jù)中心,至今已經(jīng)成為主流傳輸技術(shù)。 早期的數(shù)據(jù)中心規(guī)模不大,所需傳輸距離在數(shù)十至數(shù)百米,通常采用多模光纖并行傳輸技術(shù),并不斷優(yōu)化多模光纖的色散性能,以支持更高速率、更長(zhǎng)距離的傳輸需求。其中符合OM4標(biāo)準(zhǔn)的多模光纖,可支持10G信號(hào)傳輸550米。 然而,數(shù)據(jù)中心的主流傳輸速率已進(jìn)入100G時(shí)代,通常采用4×25G傳輸方案,單信道傳輸速率達(dá)到25G,多模光纖已經(jīng)不能支持這么高的傳輸速率,單模光纖被引入100G傳輸系統(tǒng)。事實(shí)上,單模光纖的成本比多模光纖高,但單模光纖的傳輸波長(zhǎng)在1310nm波段,而多模光纖的傳輸波長(zhǎng)在850nm波段,1310nm波段的光電子器件較850nm波段的光電子器件貴得多。 單模光纖傳輸4×25G光信號(hào),最早采用的是PSM4方案,通過8根光纖實(shí)現(xiàn)一對(duì)收發(fā)模塊之間的雙向數(shù)據(jù)傳輸。PSM4的每個(gè)光纖收發(fā)器僅需采用一個(gè)激光器,分光四路,分別經(jīng)四個(gè)調(diào)制器輸出,因此節(jié)省了光源成本。但是隨著傳輸距離的增加,光纖成本迅速增加,因此PSM4通常應(yīng)用于傳輸距離在500米以下的場(chǎng)景。 對(duì)于傳輸距離大于500米的應(yīng)用場(chǎng)景,為了節(jié)約光纖成本,電信網(wǎng)中的CWDM技術(shù)被引入數(shù)據(jù)中心,即為CWDM4傳輸方案,通過波分復(fù)用/解復(fù)用器,在一根光纖中傳輸1271nm、1291nm、1311nm、1331nm四個(gè)間隔20nm的波長(zhǎng),這樣在兩個(gè)光纖收發(fā)模塊之間,只需兩根光纖就可實(shí)現(xiàn)雙向傳輸。CWDM4可支持4×25G信號(hào)傳輸,在500~2000米傳輸距離較PSM4方案有成本優(yōu)勢(shì)。 2.CWDM4技術(shù)方案 CWDM技術(shù)在電信網(wǎng)的應(yīng)用已經(jīng)非常成熟,國(guó)際電信聯(lián)盟ITU在1271-1611nm波段定義了18個(gè)間隔20nm的CWDM信道。數(shù)據(jù)通信中的CWDM4標(biāo)準(zhǔn),采用其中靠近G652單模光纖的零色散點(diǎn)的四個(gè)波長(zhǎng),即1271-1331nm。 數(shù)據(jù)中心100G光纖收發(fā)模塊,目前的主流封裝形式是QSFP28,模塊中集成了4個(gè)半導(dǎo)體激光器、光探測(cè)器陣列及其驅(qū)動(dòng)電路,以及無源的CWDM4組件。為了將CWDM4組件集成到QSFP28模塊中,需要盡量小型化設(shè)計(jì),對(duì)尺寸的要求比電信應(yīng)用中的CCWDM模塊(一種緊湊型CWDM模塊)更嚴(yán)苛。 1)Z-block技術(shù) 最早采用的CWDM4組件是基于薄膜濾波片TFF的Z-block技術(shù),如圖1所示,8個(gè)TFF濾波片分兩組粘貼在一個(gè)斜方棱鏡上,一組用于波分復(fù)用,另一組用于波分解復(fù)用,各濾波片的透射波長(zhǎng)分別為1271nm、1291nm、1311nm、1331nm。 圖1. 貼裝CWDM4濾波片的Z-block結(jié)構(gòu) |