未來資料中心的選擇：寬帶多模光纖(WBMMF)

多模光纖自上世紀80年代進入市場以來，經曆了從om1、om2、om3到om4的演進。其中，om3是針對垂直腔面發射雷射(vcsel)光源優化的多模光纖，有效模式帶寬(emb)達到2000mhz.km，支援100gbase-sr10距離達到100米，而om4有效模式帶寬(emb)相比om3提高了1倍多，達到4700mhz.km，然而支援100gbase-sr10距離僅有150米，相對于om3光纖，100g以太網傳輸距離僅僅增加了50%，仍然無法滿足未來網絡的需求。

作為未來資料中心的選擇，寬帶多模光纖(wbmmf)在光纖有效模式帶寬(emb)方面遠超傳統的om4多模光纖，這也意味着能夠為未來可能出現的更高速的以太網提供餘量空間。為了進一步了解寬帶多模光纖，我們還需仔細來看一下單模光纖和多模光纖的發展曆程。

單模光纖和多模光纖的差別與選擇

單模光纖主要用在多頻資料傳輸應用中，傳輸模式通常采用波分複用(wdm，wave-division-multiplexing)的傳輸模式，經過複用的光信号隻需要用一根單模光纖就能實作資料傳輸。2010年釋出的100gbase-lr4，采用2芯單模光纖1收1發，能夠在一芯光纖上同時複用4個波長，每個波長傳輸25gbps。

單模光纖的傳輸速率比多模光纖要高，而且傳輸距離也比多模光纖要高出50倍不止，是以，其價格也高于多模光纖。與多模光纖相比，單模光纖的芯徑要小得多，小芯徑和單模傳輸的特點使得在單模光纖中傳輸的光信号不會因為光脈沖重疊而失真。在所有光纖種類中，單模光纖的信号衰減率最低，傳輸速度最大。

然而，單模光纖需要采用高成本的雷射(ld)光源收發器，單模光纖的雷射收發器價格至少是多模光纖收發器的3倍以上，功耗至少2倍以上。

傳統的多模光纖一般采用串行傳輸模式，在這種模式下增加以太網的傳輸速率必須增加每芯光纖/通道的傳輸速率。目前以太網最大串行傳輸速率為10gbps/通道，ieee正在制定25gbps/通道，50gbps/通道的網絡标準，以400g以太網為例，會有25gbps/通道，50gbps/100gbps通道3個不同的版本，光纖芯數分别需要32芯/16芯/8芯。400g以太網采用的編碼方式有nrz，pam4，dmt，更進階的編碼方式意味着更複雜的電路和功耗，因而成本更高。

而多模光纖提高網絡傳輸速率的另外一種方法是采用并行傳輸模式，即通過增加光纖芯數來增加傳輸速率。2010年釋出的100gbase-sr10采用10gbps/通道的傳輸方式，10通道接收10通道發送，總共需要20芯光纖。

在以往的實際應用中，選擇多模還是單模的最常見決定因素是距離。如果隻有兒英裡，首選多模，因為led發射/接收機比單模需要的雷射便宜得多。如果距離大于5英裡，單模光纖最佳。另外一個要考慮的問題是帶寬;如果将來的應用可能包括傳輸大帶寬資料信号，那麼單模将是最佳選擇。

未來資料中心的選擇：寬帶多模光纖(wbmmf)

進入2010年代，随着100g-ng，200g/400g以太網乃至1t以太網的提出，傳統的多模光纖在芯數和距離上成為阻礙未來以太網絡發展的瓶頸，而寬帶多模光纖(wbmmf)的出現打破了傳統多模光纖的技術瓶頸。它借鑒了單模光纖的波分複用(wdm)技術，延展了網絡傳輸時的可用波長範圍，能夠在一芯多模光纖上支援4個波長，把需要的光纖芯數降低為之前的1/4。

短波波分複用這一技術利用成本效益較高的短波的垂直腔面發射雷射(vcsel)光源，優化的寬帶多模光纖(wbmmf)能夠在一芯多模光纖上支援4個波長，把需要的光纖芯數降低為之前的1/4，同時提高了有效模式帶寬(effectivemodalbandwidth，emb)，延長了40/100g的傳輸距離到300米左右。

目前全球96%的資料中心，網絡核心區骨幹(spine)交換機到伺服器機櫃分支(leaf)交換機的距離在300米以内，是以短波波分複用技術(swdm)和寬帶多模光纖(wbmmf)未來會繼續延續多模光纖作為資料中心40/100/400g以太網的主流傳輸媒體的傳統。未來通過短波波分複用(swdm)和并行傳輸技術相結合，隻需要8芯寬帶多模光纖(wbmmf)，就能夠支援更高速的應用，比如200/400g以太網。

本文轉自d1net（轉載）