繁體中文

40G光模組接口詳解:MTP/MPO接口 VS LC接口40G光模組有何不同?

發佈於 2020年03月25日 by
10.9k

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
40GBASE-LR4L
40GBASE-ER4
40GBASE-BiDi 40G-40G LC雙工多模光纖跳線 UPC
40GBASE-UNIV 40G-40G LC雙工單模/多模光纖跳線 UPC

(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。

相關文章推薦

技術博文
See profile for Jesse.
Jesse
光分路器光衰多少,如何計算和測量?
2022年01月25日
17.6k
技術博文
技術博文
See profile for Audrey.
Audrey
FTTH網絡應如何設計分層與分光比?
2022年01月25日
4.8k
技術博文
技術博文
技術博文
See profile for Audrey.
Audrey
揭秘光分路器類型及選擇
2022年01月24日
4.4k
技術博文
See profile for Audrey.
Audrey
一文教您認識光分路器
2022年01月24日
7.0k
技術博文
See profile for Jesse.
Jesse
家庭網絡怎麼布線?家用網線布線指南
2021年12月31日
2.7k
技術博文
技術博文
See profile for Howard.
Howard
BPG的定義和工作原理是什麼?
2024年09月19日
28
技術博文
See profile for Audrey.
Audrey
數據中心預端接主幹銅纜解決方案
2021年12月31日
2.3k