40G传输技术浅析

采用40G传输技术给运营商带来的好处

- 同样的带宽，更低的硬件成本。由于目前的光电器件工艺已臻于成熟，质量更为可靠，使40G的商用具有了必要的前提。同样是40G容量，器件的数量大致只有4个10G光接口的1/4。
- 更为紧凑的物理设计，由于采用了更少的器件数量，同样容量的40G传输设备可以比10G设备少占大约60％的空间。
- 更为有效的带宽资源利用率，以目前主流的新型密集波分复用设备为例，10G通路的频率间隔已做到了50GHz，频谱密度为0.2bit/Hz，而频率间隔为100GHz的40G波分复用设备的频谱密度可高达0.4bit/Hz，效率高了1倍。
- 更低的维护成本，对于波分复用设备来说，由于维护的工作量与配置的波道数量线性相关，因此维护同样容量的40G设备，只相当于维护10G波分复用设备的1/4。
- 运营商采用40G传输技术的另一个明显优点是，能够更快地和已逐渐成熟的40G数据设备实现互通。


在所有以40G为通路速率的超大容量密集波分复用系统设计中，满足运营商现有网络设站情况，以获得和10G或者2.5G系统同样的传输距离，同时保证传输质量，是最大的挑战。为了实现这一要求，需要对系统完整的思考，并大胆引入一些关键的新技术，如拉曼放大器、归零调制技术、差分相移键控编码、动态调谐的色散补偿等等，以最大程度地克服光缆带来的衰耗、色散和非线性影响。

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部署40G网络，你不得不考虑的三因素

如今，高速度、高带宽和高效率的网络呼声越来越高，10G网络已渐渐不能满足人们日益增长的网络需求，40G和100G开始登上了历史舞台。但由于100G网络部署的成本实在太高，并且就技术开发这块来说，也不太成熟。因此，从这两面考虑，40G成为了许多企业的首选解决方案。现在40G网络大热，大量厂商对40G市场进行角逐与争夺，在一定程度上也促使40G的网络部署成本降低。

回顾往昔的网络演变之路，1G到10G网络的升级不可不谓之是一大进步，特别是在数据传输、网络带宽方面，给人们的工作生活上带来了巨大的满足和便利。而如今10G到40G的网络变革，其意义已不能仅仅局限在网络的速率上了，它更是一次技术上的巨大飞跃。在网络的部署方面，相对10G来说，40G要相对复杂，考虑的因素也要多一些。本文主要从以下三个因素进行分析。



光模块

　　一个网络要想正常运转，就必须实现光纤互连，而光模块正是实现光纤互连的重要组成部分。现今在40G网络的应用中，光模块主要有两种封装形式，即QSFP+（Quad Small Form-factor Pluggable Plus）和CFP（C Form-factor Pluggable）。就单个光模块来说，这两种封装形式的光模块都不贵。但是，在数据中心，有成千上万个光模块会被用到。这对整个网络部署来说，单光模块的费用就占据了不小的比例。

　　但值得庆幸的是，在交换机市场被各大品牌厂商所垄断的背景下，各个光模块厂商们凭借着不断的技术创新，硬是在兼容市场中占得一席之地。现在你在市场上可以很轻易地找到与各大品牌兼容的第三方模块，这些模块具有与原装品牌相同的性能，但是价格却要低很多。现在很多企业在部署40G网络时，都不约而同地选择兼容光模块来降低成本。不过，低成本虽然是一个很重要的方面，但质量也不容小觑，并不是所有的第三方模块都有质量保证。宇轩网络（FS.COM）的每个兼容模块在出厂前，都会在原装交换机上进行测试，保证了模块的兼容性和可操作性。



传输介质

　　不同的传输介质有不同的传输标准，虽然现在光缆大热，但是铜缆仍然有着不可替代的地位。针对铜缆和光纤两种传输介质，常见的40G标准有：40GBASE-CR4（短距离铜缆传输）、40GBASE-SR4（短距离多模光纤传输）、40GBASE-LR4（长距离单模光纤传输）等。

　　那么问题来了：在40G网络部署中，铜缆和光纤谁更适合呢？就成本方面来说，铜缆显然更胜一筹。但是它的局限也很明显：在40G的传输中，它的传输距离只有数米。光纤虽然在成本上逊色于铜缆，但是其传输距离却很长。单模光纤的最大传输距离可达10公里；多模光纤虽然支持短距离传输，但其传输距离最大也可达100米到150米左右。选择何种传输介质，还是要根据介质的不同特性视具体的实际情况而定。


40G MPO组件

　　由于MPO技术可帮助提高光纤的密度，因此，大多数40G多模光模块都是基于MPO技术而产生的。根据IEEE802.3ba的标准，多纤维推入式（MPO）连接器一般用于具有标准长度的多模光纤连接。但是这出现了一个新的问题：随着光纤数量的增加，数据中心的布线难度也就相应增加了。

　　不同于传统的光纤连接，MPO连接头不是直接连接终端的。现在大多数数据中心选择了预端接的MPO组件来部署40G网络，这可以节省大量的人力物力，是一种比较好的解决方案。实施建议是：布线之前，先确定好电缆的长度和定制的预端接MPO组件，这可帮助你节省大量的时间和成本。

　　总之，40G现在处于快速发展时期，它将成为网络传输史上的一个里程碑。

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　　当前数据中心骨干网带宽一般为100GB，接入网络中大数据服务器接口25GB、一般应用服务器接口10GB，25GB接口交换机上联口100GB、10GB接口交换机上联口40GB；MPO光纤也广泛应用在数据中心网络级联上；--2023/7/31