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数据中心光纤链路100G升级方案

文章来源:引澜科技2023-09-19

当今,4G/5G、互联网、物联网等大数据应用的快速增长,互联网、金融、运营商等数据中心主干链路带宽已突破100G并逐步转向400G。部分行业先行者已开始试点部署800G,为下一代高速应用准备充足的带宽。而众多的中小型/微型企业为代表的传统网络应用数据中心大部分仍然采用以10G万兆光纤链路。

近年来,“智能制造”和“碳达峰、碳中和”逐步提升数字化、智能化覆盖的领域,典型10G万兆链路渐渐无法满足现阶段网络的应用,100G的升级改造迫在眉睫。为了保障现有业务的持续性以及降低改造投资成本和施工周期,合理改造现有光纤链路成为改造升级的首选方案


升级对象

典型10G万兆链路,具备以下主要特征:

光纤芯数:主要采用OM3纤芯,少量采用OM2、OM4或OS2

结构:主要采用12芯倍数的光缆,如12芯、24芯、48芯等

连接器:主要采用LC双工,熔接方式或预端接方式

连接方式:主要采用LC适配器,实现典型三段式连接架构

极性:光纤主干为Type-C交叉极性(简称C极性),LC双工跳线为C极性且整条光纤链路为C极性

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▲  10G LC 光纤链路模型,C极性   


升级目标

光纤链路由10G升级到100G,其应用模型有多种,本文以主流100G BASE -SR4模型为例,采用4收4发的传输模型,两端接头为MPO多芯连接器,光纤链路端到端需要使用Type-B逆序极性(简称B极性)。

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▲   100G 光纤链路模型,B极性   


性能评估

光纤等级:现有主干光纤链路光纤等级建议为OM3以上,OM1/OM2不建议升级

光纤芯数:现有主干光纤链路光纤芯数至少为8芯或12芯一组

光缆外观:现有主干光纤链路外观是否存在绑扎过紧、弯曲过度、严重破损、老化等情况,如无法现场解决,不建议升级

光纤测试:采用专业光纤测试设备进行测试,验证现有光纤主干链路长度和插入损耗是否满足100G BASE-SR4传输标准基本需求

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▲   10GBASE-SR和100GBASE-SR4传输标准   


升级方案

一.LC熔纤或预端接主干的10G万兆光纤链路升级方案

跳线:采用8芯/12芯的MPO-LC多芯跳线代替原有的LC双工跳线

连接器:因链路两端有源设备光模块多为Male(公头),因此对应MPO跳线采用Female(母头)连接器

极性:链路两侧的多芯跳线采用不同极性,一侧的多芯跳线极性为C极性,另一侧的多芯跳线极性为B极性,原有主干光纤链路为C极性,则整条链路的极性升级为B极性

光纤测试:升级后,须再次验证整体链路的性能,满足100G的应用需求。

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▲   10G LC 光纤链路100G升级模型   


 二. MPO预端接主干10G万兆光纤链路升级方案

MPO预端接光缆用于10G光纤链路,两端配置12/24芯MPO-LC模块盒,然后通过LC双工跳线进行跳接。

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▲   10G MPO预端接主干光纤链路模型   


a) 更换跳线方式:采用方案一的方式,直接在光纤链路两端用MPO-LC多芯转接跳线代替LC双工跳线,MPO连接器采用母头

优点:施工周期短,成本低

缺点:结构复杂,MPO-LC模块盒易造成链路插入损耗较大,需使用Type-A模块盒(直通A极性)和Type-B模块盒(逆序B极性+交叉C极性);MPO-LC多芯跳线LC端跳接须严格按照极性要求

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▲   C极性MPO预端接主干光缆100G升级模型   

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▲   B极性MPO预端接主干光缆100G升级模型   


b) 更换模块盒和跳线方式:MPO-LC的模块盒替换为MPO适配器面板,需要考虑原有预端接主干光缆MPO的公/母头类型,以及两端MPO适配器的key键方向须一致。

优点:光纤链路插入损耗降低,结构简单;

缺点:施工周期长,成本高;MPO跳线类型多,使用复杂。

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▲   C极性MPO预端接主干光缆(母头MPO)100G升级模型   

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▲   C极性MPO预端接主干光缆(公头MPO)100G升级模型   

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▲   B极性MPO预端接主干光缆(母头MPO )100G升级模型   

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▲   B极性MPO预端接主干光缆(公头MPO)100G升级模型   


以上为几种典型的10G光纤链路升级方案,须结合现有光纤链路的实际现状以及应用升级需求进行选择,充分保障升级后网络传输的可靠性和安全性。