40G的長距離傳輸——康寧OM3/OM4光纜與Avago 40G QSFP+ eSR4收發器光互連解決方案

文｜ 美國康寧公司 Doug Coleman 郭輝略（譯）

1 介紹

依照2009年- 2011年康寧光纜系統的數據統計，發現數據中心中有88%的OM3/OM4光纜鏈路長度小于100m，如圖1所示。然而，隨著云計算、虛擬化、數據挖掘和其他新技術的應用，將會需要有更大的或巨型的數據中心產生，這將導致更長的鏈路出現。這個趨勢將最終要求數據中心能夠提供一種長距離、低成本的40G解決方案，也是超越目前IEEE 802.3ba 40G/100G以太網標準所規定的OM3支持100m，OM4支持150m距離的解決方案。

康寧和Avago合作，形成了一個基于康寧OM3/OM4光纖和Avago QSFP+ eSR4收發器的40G以太網擴展距離的解決方案。在這次測試中，康寧向Avago提供使用ClearCurve OM3/OM4抗彎曲多模光纖的Pretium EDGE光纜以協助收發器件的開發。

本文將介紹采用隨機抽取的Avago 40G QSFP+ eSR4收發器模塊所進行的內部測試過程，該測試將證實使用康寧抗彎曲光纖的Pretium EDGE光纜，在滿足系統的誤碼率（BER）低于10-12要求的同時，可以支持40G以太網傳輸的最大典型距離為1250m。

2 測試設置

測試在康寧的科學技術研究中心進行，測試波長為850nm，使用Avago 40G QSFP+eSR4收發器和40G評估板。測試使用一個嚴格的231-1偽隨機二進制序列（PRBS）來檢查誤碼率（BER）是否低于10-12。

圖2顯示了一個裝入收發器并連接不同線纜的評估板。圖3則是Avago的40G QSFP+ eSR4收發器。

圖4為實驗裝置的連接原理圖，10Gbps碼型生成器和誤碼率檢測器被集成到一起。碼型生成器提供了兩路PRBS信號，這兩路信號互為反轉信號。其中一路信號進入到一個1×16的分路器中，這16路分路信號將被適當的放大；7個分路信號用來驅動兩個4×10G收發器的通道。另外一路信號通過一個差分脈沖分路器，提供一個高質量信號來檢測特定通道的實際性能。其他7個通道（一個收發器3路，另一個反方向傳輸的收發器4路）由1×16分路器出來的信號所驅動。每路信號的線纜長度不同，從而保證每個通道的信號互不相干。7個通道的存在產生了一個在實際應用中通常會存在的串擾環境，使測試結果更加接近實際應用值。

在測試中，使用多根EDGE光纜采用4-MPO級聯的方式提供一個1250m的距離，如圖5所示。

3 測試結果

在1250m距離的傳輸測試中，實驗結果符合誤碼率小于10-12要求。從圖6中可以說明信號的質量。

康寧在采用OM4光纖和隨機選擇的Avago 40G QSFP+ eSR4收發器的條件下實現了1250m距離的典型的40G以太網傳輸。康寧Pretium EDGE?解決方案明確了OM3 330m和OM4 550m的傳輸距離，這也包含使用Avago的40G QSFP+ eSR4收發器模塊的情況。

4 結束語

在數據中心中，OM3/OM4多模光纖仍然是用以支持10G/40G/100G以及未來更高速率傳輸的主要互聯解決方案。預期在不遠的未來，數據中心增加鏈路長度（≥100m）會需要一個低成本且可以支持更長距離的40G OM3/OM4解決方案。康寧與Avago合作發展了基于Avago QSFP+ eSR4收發器模塊的40G以太網（OM3/OM4）長距離解決方案將會得到更好的應用。康寧采用隨機選擇的Avago QSFP+eSR4收發器模塊和使用抗彎曲OM4多模光纖的EDGE?光纜進行內部測試，證實了在滿足10%～12%≤10-12誤碼率的情況下，40G以太網的傳輸距離達到1250m的可能性。