40G光模組接口詳解:MTP/MPO接口 VS LC接口40G光模組有何不同?
隨着40G以太網技術的成熟化發展,40G網絡設備和光器件產品線日益豐富,其中40G光模組是40Gbps網絡部署時不可或缺的重要器件之一。目前,市面上40G光模組接口有兩種類型:MTP/MPO接口和LC接口。本文將為您詳細介紹對比MTP/MPO接口和LC接口的兩種40G光模組。
40G光模組接口介紹
40G光模組接口類型往往決定着搭配使用的光纖跳線類型,因此了解40G光模組接口是非常有必要的。目前市面上,40G光模組接口有MTP/MPO接口和LC接口兩種類型,其中,常見的短距離40G光模組一般採用的是MTP/MPO接口設計,長距離40G光模組一般採用的是LC雙工接口設計,當然這不是絕對的,也會存在特例,如,40GBASE-PLR4、40GBASE-UNIV光模組。不同型號的40G光模組接口各不相同,詳見下表,了解更多類型40G光模組詳情可訪問《細說不同傳輸距離的40G光模組種類》。
光模組類型 | 光模組接口設計 | 光纖類型 | 最大傳輸距離 |
---|---|---|---|
40GBASE-SR4 | MTP/MPO | 多模光纖跳線 | 100米/150米 |
40GBASE-SR-BiDi | LC雙工 | 多模光纖跳線 | 100米/150米 |
40GBASE-CSR4 | MTP/MPO | 多模光纖跳線 | 300米/400米 |
40GBASE-PLRL4 | MTP/MPO | 單模光纖跳線 | 1千米/1.4千米 |
40GBASE-PLR4 | MTP/MPO | 單模光纖跳線 | 10千米 |
40GBASE-LR4 | LC雙工 | 單模光纖跳線 | 10千米 |
40GBASE-ER4 | LC雙工 | 單模光纖跳線 | 40千米 |
40GBASE-LR4L | LC雙工 | 單模光纖跳線 | 2千米 |
40GBASE-UNIV | LC雙工 | 單模光纖跳線 | 500米/2千米 |
多模光纖跳線 | 150米 |
MTP相當於是MPO的升級版(二者的差異可參考文末常見問題解答),在一定程度上兩者可相互兼容。MTP/MPO接口40G光模組通常與8芯或12芯MTP/MPO(母)光纖跳線相連,最大傳輸距離可達400米。
圖1:MTP/MPO接口40G光模組搭配MTP/MPO光纖跳線
LC接口40G光模組通常與LC雙工光纖跳線相連,最大傳輸距離可達40千米。
圖2:LC接口40G光模組搭配LC光纖跳線
MTP/MPO接口40G光模組 VS LC接口40G光模組:有何不同?
仔細對比市面上常見的40G QSFP+光模組不難發現,不管是MTP/MPO接口的40G光模組還是LC接口的40G光模組,都能滿足長短距離的傳輸要求,如,用於短距離傳輸的40GBASE-SR4光模組,其接口為MTP/MPO;用於長距離傳輸的40GBASE-PLR4光模組,其接口也為MTP/MPO,詳見上表。那麼不同接口的40G光模組到底有何區別呢?其實兩者最大的區別在於工作原理的不同。
MTP/MPO接口40G光模組工作原理如下圖,在發射端,發射器通過激光驅動器陣列將輸入的並行電信號轉化為並行光信號;在接收端,接收器經由PIN光電探測器陣列和TIA跨阻放大器將光信號轉化為電信號輸出。MTP/MPO接口40G光模組既可通過一根12芯MTP/MPO光纖跳線實現40G直連,也可通過一根12芯MTP-LC分支光纖跳線實現4x10G連接。
圖3: MTP接口40G QSFP+光模組工作原理
LC接口40G光模組的工作原理如下圖,在發射端,4條10G串行通道同時進行數據傳輸,當這些串行數據被傳輸到激光驅動器時,激光驅動器會使用直接調製半導體激光器對波長進行控制,經調製過的光信號再被複用器組合後進行傳輸。在接收端,利用解復用器,光信號又被分解到4個傳輸速率為10Gbps的通道上進行傳輸,每條通道的波長不同。最後再通過PIN光電探測器陣列和TIA跨阻放大器對數據進行恢復,以電信號的形式傳輸。不同於MTP接口40G光模組,LC接口40G光模組採用雙工雙向傳輸,不能用於4x10G連接。
圖4: LC接口40G QSFP+光模組工作原理
如何為MTP/MPO或LC接口的40G光模組挑選合適的光纖跳線?
在40G網絡傳輸中,挑選合適的網絡基礎設施(如交換機、光模組和光纖跳線等)尤為重要,它關係著網絡的性能、可靠性等。那麼如何為40G光模組挑選合適的光纖跳線呢?這是一門學問。光纖跳線的選擇一般受兩種因素影響:一是光模組接口類型,二是網絡應用。
因此,對於MTP/MPO接口40G光模組而言,一般選擇接MTP/MPO光纖跳線,而MTP/MPO光纖跳線又分為兩種類型:MTP/MPO主幹光纖跳線和MTP/MPO分支跳線。其中,MTP/MPO主幹光纖跳線兩端均為MTP/MPO接頭,適用於兩個MTP接口40G光模組直連,也就是40G-40G直連。MTP/MPO分支跳線通常情況下一端為MTP接頭,另一端為4個或6個LC雙工接頭(或者其他接頭,如FC),適用於10G-40G互連,一端連接MTP/MPO接口40G光模組,另一端連接4個LC雙工接口10G光模組。具體選擇可根據實際網絡應用而定。對於LC接口40G光模組而言,一般選擇接LC光纖跳線,適用於40G-40G直連。40G光模組連接的光纖跳線詳見如下表:
模塊型號 | 應用 | 光纖類型&拋光類型 | MTP極性(常見搭配) |
---|---|---|---|
40GBASE-SR4 | 40G-40G | 12芯 MTP(母)多模主幹光纖跳線 UPC | 極性B |
40GBASE-CSR4 | 10G-40G | 8芯 MTP(母)-8*LC雙工多模分支光纖跳線 UPC | 極性B |
40GBASE-PLRL4 | 40G-40G | 12芯 MTP(母)多模主幹光纖跳線 APC | 極性B |
40GBASE-PLR4 | 10G-40G | 8芯 MTP(母)-8*LC雙工單模分支光纖跳線 MTP: APC/LC: UPC | 極性B |
40GBASE-LR4 | 40G-40G | LC雙工單模光纖跳線 UPC | 無 |
40GBASE-LR4L | 無 | ||
40GBASE-ER4 | 無 | ||
40GBASE-BiDi | 40G-40G | LC雙工多模光纖跳線 UPC | 無 |
40GBASE-UNIV | 40G-40G | LC雙工單模/多模光纖跳線 UPC | 無 |
(註:MTP/MPO光纖跳線的極性問題不可忽視。根據TIA標準劃分,MTP/MPO光纖跳線的極性類型分為極性A、極性B和極性C三種,分別適用於A類方法、B類方法和C類方法。)
相關疑問解答
1、市面上有MTP和MPO兩種類型的光纖跳線,二者有何區別,哪種更適合MTP接口40G QSFP+光模組?
MTP光纖跳線是一種多芯端接推入式連接器,由美國Conec公司設計,是其註冊的品牌,專門指其生產的MPO連接器。所有的MTP連接器都屬於MPO,但並非所有的MPO連接器都是MTP這一版的。兩者都可用於MTP接口的40G QSFP+光模組,MTP連接器的光學性能和機械性能比MPO的好,所以一般更推薦MTP的光纖跳線。
2、 一個波長為850nm的40GBASE-UNIV QSFP+光模組可以搭配OM1的多模光纖跳線使用嗎?
可以,但通常不建議這種搭配。用OM1的多模光纖跳線搭配一個40G的光模組,其傳輸的距離和質量會大打折扣。OM1的多模光纖跳線通常用於速率為100Mbps和1000Mbps的數據傳輸中。一般而言,40G光模組搭配OM3和OM4光纖跳線才是短距離傳輸的理想解決方案。
3、單模光纖與多模光纖有何區別?
單模光纖(SMF)擁有較強的耐受性,且芯徑小、激光器波長範圍窄,這使得單模光纖能更好地進行高帶寬長距離的數據傳輸。多模光纖(MMF)的芯徑更大,激光器波長範圍寬,因而多模光器件能更好地從多模激光器中聚集光源。
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