多模光纤万兆以太网的PMD之争
多模光纤光纤特性测试环形通量和发射状况考虑因素-ViaviSolutions
多模光纤光纤特性测试环形通量和发射状况考虑因素简介局域网目前的通信数据率介于 10/100 Mbps（对于以太网）和 1 Gbps（在光纤分布式数据接口 (FDDI)或千兆以太网中）之间。
对基于互联网协议(IP)的服务（例如音频、视频和数据）的需求越来越高，这要求更高的网速和更大的带宽，并推动着 10 千兆以太网在企业网络中的应用。
在这种背景下，多模光缆的光损耗预算需要准确的测量和可重复性，特别是在它趋于达到确保所需带宽的阈值时。
多模光纤中的损耗和带宽测量主要取决于用于测量的光源的发射状况。
新的标准为测试设备制造商提供了一些指南，以使光损耗预算的测量变得可重复，而不管使用哪种测试设备。
本文将说明多模光纤中的发射状况，以及它们对光损耗测量的影响。
第二部分专门说明相关的行业标准及其对光测试设备的影响。
多模光纤多模光纤的纤芯远大于单模光纤（50、62.5 µm 甚至更大），这使光能够通过不同的路径（称为模式）传输。
多模光纤的尺寸多模光纤的侧视图发射状况发射状况对应于在测量光纤衰减时光功率如何进入到光纤纤芯中。
理想的发射状况应出现在光分布于整个光纤纤芯时。
实际上，多模光纤发射状况的特性通常被描述为未填满或填充过满。
在未填满的状况下多模光纤中的光传输如果大部分的光功率均集中在光纤中心处，该特性被描述为未填满，这种状况出现在发射光斑尺寸和角分布小于光纤纤芯时（例如，在光源为激光或虚拟腔面发射激光[VCSEL]时）。
在填充过满的状况下多模光纤中的光传输填充过满的发射状况出现在发射光斑尺寸和角分布大于光纤纤芯时（例如，在光源为发光二极管 [LED]时）。
落在光纤纤芯之外的入射光和角度大于光纤纤芯可接受角度的光均会丢失。
光源影响衰减的测量。
因此，未填满光纤的光源将产生低于实际值的衰减值，而将光纤填充过满的光源将产生高于实际值的衰减值。
未填满/填充过满—哪个最好？未填满或填充过满都不是最好的，因为两者都会导致测量变化。
光纤光缆PMD测试及PMDQ的统计计算方法
光 纤类 型
Ｇ ． ６ ５ ２ Ａ ／ Ｃ Ｇ ． ６ ５ ２ Ｂ ／ Ｄ Ｇ ． ６ ５ ５ Ｃ ／ Ｄ ／ Ｅ
Ｇ． ６５ ７ Ａ Ｇ． ６５７ Ｂ
规定的最大Ｐ Ｍ Ｄ 。 值（ ｐ ｓ ／ ｋ ｍ ）
化 。有两种 归一化规则 ：
— —
＞ ４ ０ ０ ０
Ｏ １ Ｏ
ｉ ０ Ｇ ｂ ｉ ｔ ／ Ｓ ４ ０ Ｇ ｂ ｉ ｔ ／ Ｓ
４ ０ ０
表１ Ｐ Ｍ Ｄ 。 、链路长度和传输速率之 间的关 系
随机偏 振模耦 合 ：对 随机偏 振模耦 合 ，Ｐ ＭＤ系
６ ６ ｌ 现代传输
“ 宽带 中国” 战略和４ Ｇ建 设 的大规模 建设部 署 ，带 对 单模 光纤 成 缆 后 的最 大ＰＭＤｏ 值 给 出 了规定 见 下 表 动 长途 骨干 网 、城域 网和 Ｆ Ｔ Ｔ Ｈ 接 入 网光纤通信 技术得 到
２［ ３ ＿ ４ 】 ：
了迅猛 的 发展 。其 中 ，特 别是长 途 骨干 网 的传输 速率 由 ４ ０ Ｇ向 １ ０ ０ Ｇ，甚至 超１ ０ ０ Ｇ大幅迈进 ，对 光纤 的性 能提 出 了更高 的要 求。大容量 ，超高速率 的通信系统要 求光纤具 有低衰减 、低 非线效应和低偏振模 色散。本文 主要介绍其
２ Ｐ ＭＤ、Ｐ ＭＤ系数 、链路Ｐ ＭＤ系数和Ｐ ＭＤ。 值
２ ． １ ＰＭ Ｄ
偏 振 模 色 散 是 两个 正 交偏 振 模 之 间 的 差 分 群 时 延 （ Ｄ ＧＤ），它在数字 系统 中引起脉 冲展 宽 ，降低通信 系统
１ Ｏ Ｏ Ｇｂ ｉ ｔ ／ ｓ 及 未来更 高速率 系统 引了相干 检测 ，高效频 谱 的性能 ，在模 拟系统 中引起信 号失真。包括 平均偏振模色
光缆制造工艺对偏振模色散(PMD)的影响
运营 商和 各光缆制造厂 家的特 别关注 。本文就偏 振模色 散 （ ＭＤ Ｐ ）的产生机理
与光缆制造的各工艺过程对其影响做一简析 。 【 关键词】 偏振模色散
刖 舌
传播常数
应力 光纤
一
、
理想 的情况 ，即其横截面 无畸变 ，为完 材料 的热胀 系数 的不均 匀性等 ，将 使得
化 综 合 布 线 系 统 以及 Ｆ Ｔ 的 发 展 已是 必 的速度传播 ，在光 纤的另一端没有 任何 致 ，从而 造成光脉 冲在输 出端 展宽现象 ＴＸ
然趋 势，这就对带 宽需求 的增 长要求很 延迟，Ｈ 和Ｈ Ｅ这两个正交偏振模 的传播
（ 图１ 示 ） ，这 个 时间差 称之 为偏 如 所
模色 散 （ Ｍ ）对 单模光 纤系 统 的影响 束 光 在 光 纤轴 向传 输 的折射 率是 不 变 不能完全 简并 ，在传 输过程 中极 化模的 ＰＤ 甚微 ，所 以都没有 引起 大家 的关注 。然 的，和各 向同性 晶体完 全一样 。因而光 轴 向传播 常数 Ｄｘ Ｂｙ 和 不相 等， 两个 极 而随着社会 信息化建 设步伐加快 ，智能 波 在这两个 相互垂直偏 振态 以完全相 同 化模经过 光纤传输 后到达时 间就 会不一
关键词偏振模色散传播常数应力光纤一刖舌理想的情况即其横截面无畸变为完材料的热胀系数的不均匀性等将使得在以前的模拟和数字系统中对数整的真正圆并且纤芯内无应力存在两个模式之间的简并被破坏两个模式据传输率和传输距离要求不高偏振光纤本身无弯曲现象这时双折射的两的相位常数不相等使hell两个偏振模模色散pmd对单模光纤系统的影响束光在光纤轴向传输的折射率是不变不能完全简并在传输过程中极化模的甚微所以都没有引起大家的关注
高速光纤通信系统中高阶pmd补偿方法的研究
高速光纤通信系统中高阶pmd补偿方法的研
究
1PMD补偿方法
PMD（Polarization Mode Dispersion）是高速光纤通信系统中常见的模型分散现象。
它一般在極化多模植入的弱散射体中出现，表现为不同极化组合信号在传输晶体中所受到的滞后不一致。
这将导致信号在传输链路中出现不同程度的模型分散，使得整个时域信号变形并降低系统效能，进而影响信息传输的精确性和系统的可靠性。
因此，减小这种PMD对光纤通信系统中特别是高速通信系统中影响至关重要。
2高阶PMD补偿方法
由于PMD模型（2阶及以上）的影响，长距离高速通信系统的传输效率将受到明显的影响，因此PMD的补偿也相应地演化成多阶的补偿方式。
研究人员对高阶PMD补偿的实现，首先采取的是全量时域补偿，后续研究的重点转移到最小信息下的基于实时优化的补偿方法，用以在有限的测量量之内获得良好的补偿效果。
在这里，实时优化补偿这个概念，指的是在光纤链路传输过程中，以当前时间节点信号数据作为迭代补偿对象，对PMD因素实时补偿，采用在光纤链路传输中易于实施的检测估计和控制算法。
3研究结果
通过对高速光纤通信系统中高阶PMD补偿方法的研究，结果表明，实时优化的高阶PMD补偿方法的实际性能优于其他低阶补偿算法，可以在有限的测量量和少量迭代次数情况下，使二维不均匀PMD 补偿高达190dB/nm-0.5dB封闭循环补偿精度。
此外，实时优化高阶PMD补偿方法更受到量化差分滤波器（QDF）的影响，所以它也是一个节省资源的重要地方，可以有效减少PMD因素的影响，提高高速光纤通信系统的传输效率。
光纤传输系统中的PMD效应及其补偿分析
光纤传输系统中的PMD效应及其补偿分析宋家麟【期刊名称】《《通信电源技术》》【年(卷),期】2019(036)011【总页数】3页(P161-162,164)【关键词】光纤传输系统; PMD效应; 补偿设计【作者】宋家麟【作者单位】中国电信股份有限公司库尔勒长途传输分局新疆库尔勒 841000【正文语种】中文0 引言现阶段，随着通信事业的不断发展，用户对通信容量的需求逐渐增加。
光纤统一以高速率通信为主体，在速率、容量以及距离等方面具有更大优势。
在以往低速通信中，PMD很少受到重视。
而在高速光纤通信中，该技术的作用和优势可得到充分发挥，对PMD补偿方式的研究也显得十分重要。
1 PMD简介与效应分析偏振模色散（PMD）属于光信号基本特性之一，是指光信号中电场矢量取向，与光纤长度存在紧密联系。
在波长固定的情况下，信号能量可分为两个正交偏振模。
因双折射度不同，两者在传播速率方面有所不同，且在偏振方面也会发生旋转，产生时延差Δτ。
该因素会影响脉冲展宽，即PMD。
当时延之差较大时，光脉冲可能迅速展宽与相邻脉冲重叠，影响接收机判决科学性，即受错误信息影响使光纤信息承载量受到限制，使光纤传输系统的速率随之受限。
假设Vgx代表一个偏振模，Vgv代表另一个偏振模，两者在经过距离L后产生的时延之差用Δτpol表示。
该数值的计算公式为：双折射效应的产生与温度之间存在较大联系，因此PMD的变化具有随机性，可通过Δτpol表示。
采用式（2）获取期望值〈Δτpol〉：式中，DPMD代表的是PMD数值平均值，单位为PMD的数值受光缆所处环境的影响，其均值变化区间为0.03～1.30同时，期望值与时间、光源因素之间不存在联系。
在光纤网络中，电磁波包括两项内容，即HEx与HEy。
两者共同形成基础模型，即偏振模。
实际应用中，受多种因素影响，大部分时间无法达到理想状态，光纤状态总是变化。
例如，在成缆铺设时，很可能受到外力作用影响使光纤内部产生多种应力，影响光纤的理想性，材料密度不再均匀，不同方向的密度产生差异，影响光纤在不同介质、方向中的折射率而产生双折射情况；HEx与HEy的传输速度不同，形成差分群时延即PMD，对传输信号质量产生极大的不良影响。
计算机网络（本）简答题
计算机网络（本）简答题三、简答题1、计算机网络的功能有哪些？答：资源共享、数据通信、集中管理、增加可靠性、提高系统的处理能力、安全功能。
2、计算机网络的基本组成是什么？答：计算机网络系统有通信子网和资源组网。
3、计算机网络的定义是什么？答：计算机网络就是李彤通信设备和线路将地理位置不同的、功能独立的多个计算机系统互联起来，以功能完善的网络软件实现网络中资源共享和信息传递的系统。
4、C/S结构与B/S结构有什么区别？答：C/S模式中，服务器指的是网络上可以提供服务的任何程序，客户指的是向服务器发起请求并等待响应的程序。
B/S模式是因特网上使用的模式。
这种模式最主要的特点是与软硬件平台的无关性，把应用逻辑和业务处理规则放在服务器一侧。
5、资源子网的主要功能是什么？答：资源子网主要负责全网的信息处理，为网络用户提供网络服务和资源共享功能等。
6、通信子网主要负责什么工作？答：通信子网主要负责全网的数据通信，为网络用户提供数据传输、转接、加工和转换等通信处理功能。
7、计算机网络按网络覆盖的地理范围分类，可分为哪几类？答：局域网、城域网、广域网。
8、计算机网络按网络的拓扑结构分类，可分为哪几类？答：星型网络、总线型网络、树型网络、环型网络、网状型网络。
9、计算机网络按网络的使用目的的分类可以分为哪几类？答：共享资源网、数据处理网、数据传输网。
10、计算机网络按网络的服务方式分类可以分为哪几类？答：分为客户机/服务器模式、浏览器/服务器模式和对等网3种。
第二章三、简答题1、什么是计算机网络协议？计算机网络协议的要素有哪些？答：为进行网络中信息交换而建立的规则、标准或约定称为网络协议。
计算机网络协议的要素有语法、语义和语序。
2、计算机网络体系结构的概念是什么？答：引入分层模型后，将计算机网络系统中的层次、各层中的协议以及层次之间的接口的集合称为计算机网络体系结构。
3、OSI参考模型包括哪7层？简单画出各层的顺序关系。
计算机网络原理 万兆位以太网
计算机网络原理万兆位以太网从1983年以来，局域网领域是以太网技术（802.3）与令牌总线（802.4）、令牌环（802.5）三分天下。
但随着时间的推移，这种局面渐渐变成了现在以太网一家独秀。
因为以太网技术的每一次产品变革，都是“科技适应社会需要”的表现。
他既没有落伍于社会的发展，成为拖累；也没有不顾现实情况，发明而没有实用。
从全双工以太网、百兆以太网、802.3u快速以太网标准、到现在的万兆以太网，以太网技术所以能如此长足发展，绝非偶然。
2002年中旬，随着802.3ae10GE标准的正式发布，标志着万兆以太网统一的标准，使用户在选择时不必再担心厂商之间的产品不能兼容的问题，大大规范了产商之间的竞争。
其最终对万兆以太网技术发展的促进意义，是显而易见的。
目前，包括华为3Com、Avaya、Cisco、Enterasys、Foundry和Riverstone公司在内的多家厂商已推出多款万兆以太网交换机产品，成就了今天以太网技术的全新局面。
网络拓扑设计和操作已经随着智能化万兆以太网多层交换机的出现发生了转变。
以太网带宽可以从10Mbps扩大到万兆，而不影响智能化网络服务，比如第三层路由和第四层至七层智能，包括服务质量(QoS)、服务级别(CoS)、高速缓存、服务器负载均衡、安全性和基于策略的网络功能。
由于部署IEEE 802.3ae后整个环境的以太网性质相同，因此这些服务可以按线速提供到网络上，而且局域网、城域网和广域网中的所有网络物理基础设施都支持这些服务。
万兆以太网最主要的特点包括：●保留802.3以太网的帧格式；●保留802.3以太网的最大帧长和最小帧长；●只使用全双工工作方式，彻底改变了传统以太网的半双工的广播工作方式；●使用光纤作为传输媒体(而不使用铜线);●使用点对点链路，支持星形结构的局域网；●数据率非常高，不直接和端用户相连；●创造了新的光物理媒体相关(PMD)子层。
万兆以太网有两种不同的物理层：局域网物理层和广域网物理层，这两种物理层的数据率并不一样。
2023年计算机网络本科形成性考核册答案全
作业1第1章一、选择题1.A2.B3.C4.C5.A6.A7.D8.D二、填空题１．资源共享，数据通信２．数据、信息、软件、硬件设备３．通信、资源４．资源共享、资源安全５．数据通信６．网络服务、资源共享７．有线网、无线网三、简答题１．答：资源共享，数据通信，集中管理，增长可靠性，提高系统处理能力，安全功能。
２．通信子网、资源子网。
３．运用通信设备和线路将地理位置不一样旳，功能独立旳多种计算机系统互相连起来，以功能完善旳网络软件实现网络中资源共享和信息传递旳系统。
４．答：在ｃ／ｓ模式中，服务器指旳是在网络上可以提供服务旳任何程序，客户指旳是向服务器发起祈求并等待响应旳程序。
Ｂ／Ｓ模式是因特网上使用旳模式，这种模式最重要旳特点是软硬件平台旳无关性，把应用逻辑和业务处理规则放在服务器一侧。
５．资源子网重要负责全网旳信息处理，为网络顾客提供网络服务和资源共享功能等。
它重要包括网络中所有旳主计算机、Ｉ／Ｏ设备和终端、多种网络协议、网络软件和数据库等。
６．通信子网重要全网旳数据通信，为网络顾客提供数据传播、传接、加工和转换等通信处理功能。
它重要包括通信线路、网络连接设备，网络通信协议和通信控制软件等。
７．分为局域网、城域网、广域网。
８．分为星形网络、总线性网络、树型网络、环形网络和网状型网络。
９．分为共享资源网、数据处理网和数据传播网。
１０．分为Ｃ／Ｓ模式、Ｂ／Ｓ模式和对等网。
第2章一、选择题1.A2.B3.B4.C5.B6.A7.B8.D9.C 10.A11.B 12.D二、填空题1.TCP/IP2.协议3.OSI/RM4.数据通信5.语义6.物理层7.数据链路层8.应用层9.网络层10.TCP, UDP三、简答题1.答：计算机网络协议是：为进行网络中信息互换而建立旳规则、原则或约定。
由语法、语义、语序构成。
2.答：引入分层模型后，将计算机网络系统中旳层次、各层次中旳协议以及层次之间旳接口旳集合称为计算机网络体系构造。
高速光纤通信系统中多级相位调制码及其PMD缓解的研究的开题报告
高速光纤通信系统中多级相位调制码及其PMD缓解的研究的开题报告一、研究背景和意义：随着现代通信系统的不断发展，高速光纤通信系统已经成为了现代信息通信领域中的重要组成部分之一。
然而，高速光纤通信系统在实际应用中依然面临多种挑战和问题，如码间干扰、相干交叉等。
这些问题的出现不仅会影响数据的传输速率和质量，还会对整个通信网络的稳定性和可靠性产生不良影响。
因此，如何解决这些问题成为了当前高速光纤通信系统研究的重点任务之一。
多级相位调制码是一种有效的PMD（Polarization Mode Dispersion）缓解方法，它可以提高系统的性能和稳定性，减少系统的码间干扰和相干交叉等不良影响。
因此，本研究旨在探究多级相位调制码及其在PMD缓解方面的应用，为高速光纤通信系统的建设和发展提供有力的支撑和参考。
二、研究内容和方法：本研究将基于多级相位调制码的原理和特点，探究其在高速光纤通信系统中的应用及其在PMD缓解方面的作用。
具体的研究内容如下：1. 多级相位调制码的原理及其特点的分析。
2. 构建多级相位调制码的模型，并对模型进行仿真和实验验证，比较其性能和效果。
3. 探究多级相位调制码在PMD缓解方面的作用，分析其缓解PMD的机理。
4. 结合实际应用场景，优化多级相位调制码的设计和应用，并进一步评估其在实际系统中的可行性和性能特点。
三、研究成果和意义：通过本研究，我们可以深入了解多级相位调制码的原理和特点，探究其在PMD缓解方面的应用。
同时，基于该研究的成果，我们可以在实际应用中优化多级相位调制码的设计和应用，为高速光纤通信系统的建设和发展提供可靠的支撑和保障。
最终，本研究的成果将对提高系统的性能和稳定性，推动高速光纤通信技术的发展产生积极的意义和影响。
数据中心MPO／MTP高密度光纤预连接系统的选择
如 Ｓ — Ｃ、Ｓ Ｌ 等 。 同 理 ，一 根 １ Ｔ Ｓ Ｃ— Ｃ ２芯
ＭＰ Ｌ 光 纤 跳 线 可 以 使 用 １个 ＭＰ 插 Ｏ— Ｃ Ｏ 入 光 纤 配 线 架 ， 而 分 出 的 ６个 双 芯 Ｌ 光 纤 Ｃ 连 接 器 则 分 别 插 入 ６个 交 换 机 或 服 务 器 的 网 络 接 口中。
纤 信 道 并 没 有 出 现 故 障 ， 如 果 一 芯 故 障 就
对 ６个 信 道 进 行 重 新 插 拔 人 员 ，仍然希 望能 够提高
芯 数 。 根 据 ＭＰ 的 发 展 趋 势 。２ Ｏ ４芯 、４ ８芯 、 ７ ２芯 ＭＰ 即 将 进 入 综 合 布 线 领 域 ， 而 它 们 Ｏ 的 外 形 机 械 尺 寸 不 变 ，这 就 意 味 着 这 样 简 洁 的 １ 配 线 架 结 构 最 终 可 以支 持 ５ ６芯 、 １ ５ Ｕ ７ １ ２芯 乃至 １２ ７ ８芯 ， 这 已 经 超 过 了 光 缆 的 芯 数 ，成
Ｓ 、Ｓ Ｓ Ｔ Ｃ— Ｃ、 Ｌ Ｌ 的 光 纤 Ｂ 以 夕 ， 为 Ｃ— Ｃ 线
合 器 ，事 实 上 已经 有部 分 布线 厂 商 采 用 。本
文 只 是 基 于 笔 者 的 思 路 ， 从 产 品 构 思 的 角 度 提 出对 光纤 配 线 架 的认 识 、理 解 、分 析 和 预 估 而已 。 回
了解 决 网络 交 换 机 、服务 器 上 的光 纤 连 接 器
与 配 线 架 的 光 纤 连 接 器 不 相 同 的 问题 ，便
ｎｅｌ ｅ ｔＢｕｌｉｇ＆Ｃｉ ｆｒ ｔ ｎ ０ Ｎ ．７ ３５ ｔｌ ｎ ｉ ｎ ｉ ｇ ｄ ｔ Ｉ ｏｍａｉ ２ １ ６ ｙｎ ｏ １ ｏ１５
于 交 换 机 、 服 务 器 的 灵 活 更 换 ，还 应 用 了 许 多两 端 的 光 纤 连 接 器 不 相 同 的 光 纤 跳 线 ，
关于万兆以太网标准
万兆以太网标准关于万兆以太网标准万兆以太网物理层规格在IEEE 中定义了万兆以太网物理层规格（PHY）和支持光模块，如下图所示（左）。
在以太网标准中，光模块被正式定义为一种物理媒体依赖接口（PMD）。
右图显示了PMD、PHY和MAC（媒体访问控制）在交换路由器板卡上的逻辑设计。
万兆以太网MAC（右图）在服务接口（向PHY）以10Gb/s的速率运行，在MAC PHY层之间适应速率，通过调试Inter-Packet Gaps （IPG）以适应LAN PHY 和WAN PHY的略有不懂的数据速率。
速率适应机制在IEEE 中叫做Open Loop Control。
Stack Diagram of 10GE PHYS & PMDs Typical Switch Card Layout万兆以太网物理层规格（PHY）为：连续LAN PHY连续物理层由64b/66b多媒体数字信号编解码器（译码/解码)配置和serializer/deserializer (SerDes)组成。
64b/66b多媒体数字信号编解码器配置是执行包描绘的块状编码配置。
SerDes为连续光模块或PMD，在传送器上将16- bit并行数据路径（每个644 Mb/s）排序到一个s的连续数据流，并将一个s的连续数据流去序列化到16-bit并行数据路径（每个644Mb/s）。
连续WAN PHY连续WAN PHY由WAN接口子层（WIS）、64b/66b多媒体数据信号编解码器配置（与上文描述一样）、和SerDes组成，SerDes也与上文描述一样，除了连续数据流的速度为s（OC-192），每个16-bit并行数据路径为622Mb/s。
WIS 为SONET framing和X7+ X6 + 1 scrambling专门设计。
与SONET OC-192速度结合，连续WAN PHY使万兆以太网能在现有SONET OC-192设施和10Gb/s Dense Wavelength Division Multiplexing （DWDM）光学网络上无中断运行。
光网络布线技术优劣势对比分析
光网络布线技术优劣势对比分析光纤在各种光网络中的实际应用决定了对光纤技术性能的要求。
对于短距离光传输网络，考虑的重点是适合激光传输和模式带宽更宽的多模光纤，以支持更大的串行信号信息传输容量。
下面是当前三种网络技术的介绍：1：FDDI/CDDI(光纤/铜线分布式数据接口)这是一种成熟的、非载波侦听的、100M带宽共享的网络技术。
采用了令牌传递服务策略，网络设备之间有主环和副环相联，在网络线路或网络设备出现故障时，有很强的自重构能力。
同时其站管理(SMT)功能十分强大，适合于作主干网络。
但其技术难度高、价格昂贵、扩展性较差，呈环行布线，与ATM不太兼容。
2：ATM(异步传输模式)这是一种基于光纤传输系统、应用了统计复用技术、采用了短信元交换技术的先进异步模式。
它直接支持数据、视频、音频等多媒体传输。
速率相当快(达成155M，622M)，由于采用了异步模式，共效率相当高，比较适合于作主干网格。
但它仍然是一项有争议的技术，许多标准尚待完善，不同厂家产品之间的互操作及通用性有待于进一步改善。
3：FASTETHERNET(快速以太网)现在的高速以太网技术一般包括两种：100MVG-ANYLAN和100M-T。
这里主要谈是后者--快速交换式以太网。
100MAG-ANYLAN虽然提供了多媒体功能，但它的兼容性差、价格高、复杂度高，这里不作考虑。
100BASE-T是10BASE-T的改良变种，它在原来的基础上采用将网格分割为若干网段，分割冲突域，并采有了缓冲交换，使网格上传输速率和传输效率大大提高。
快速以太网具有实用(兼容了原以太网，软件、硬件丰富)，先进(速度快--100MBPS)，升级方便(向ATM 或更快的网格转换方便)，扩展性好(通过互连设备，交换机，路由器容易扩展)，开放性好(软硬件协议开放)，价格便宜(相比于ATM、FDDI)，支持的厂家多(得到Intel、Sun、3com、Bay、Accton等大公司的支持)等特点。
光纤传输系统中的PMD效应及其补偿分析
光纤传输系统中的PMD效应及其补偿分析作者：王帅来源：《科学与信息化》2020年第11期摘要本文主要对光纤传输系统中的PMD效应及其补偿进行了研究分析，首先对PMD简介与效应分析进行了阐述，然后对光纤传输系统中的PMD的补偿设计进行了概述，最后对自适应PMD补偿器的设计与实现进行了实验分析。
关键词光纤传输系统;PMD效应;补偿设计在通信事业不断发展进步的背景下，用户对通信质量的需求越来越高。
在光纤传输系统中，主要是以高速率通信作为主体，并且具备的优势较多，如距离、速率和容量等等。
在传统的低速通信中，并没有认识到PMD的重要性。
但是高速光纤通信技术具备着较多的优势，因此，研究分析PMD补偿方式有着重要意义。
1 PMD效应概述在光信号中，偏振模色散（PMD）是基本的特征之一，与光纤长度之间有着息息相关的关系，并且具体的含义是光信号中所含有电场矢量的取向。
在波长长度固定时，划分信号能量为两个正交偏振模。
但是由于双折射度会存在一定的差异性，两者在传播的过程中，传播的速度也会存在不同之处，并且在偏振方面，会存在旋转的现象，在产生旋转的过程中，延差为。
对于以上存在的影响因素，会对脉冲的展宽产生影响，被称作为PMD。
但是在延差差距较大的情况下，由于存在的光脉冲现象，会造成出现展宽与相邻脉冲重叠的情况，从而会对接收机判决的合理性造成影响，也就是由于产生了错误信息，会造成光纤信息承载量的局限性，从而影响了光纤传输系统的速率。
如果一个偏振模用进行表示的情况下，那么另一个偏振模用进行表示时，在两个偏振模经过一段距离之后，这一段距离用L进行表示，所产生的时间延迟差异表示为。
在计算时间延迟差异数值的过程中，其计算公式如下：在所产生的双折射效应中，与温度之间存在的紧密的关系，因此，在PMD所产生的变化中，具备着随机性的特点，用进行表示的情况，计算期望值的过程中，计算公式为：在计算公式中，的含义为PMD的平均数值，单位为;但是由于光缆所出的环境会存在差异，因此PMD的平均值也发生一定的变化，其区间在，并且在期望值与光源因素、时间之间，不会存在一定关系。
关于万兆以太网标准
万兆以太网标准关于万兆以太网标准万兆以太网物理层规格在IEEE 802.3ae中定义了万兆以太网物理层规格（PHY）和支持光模块，如下图所示（左）。
在以太网标准中，光模块被正式定义为一种物理媒体依赖接口（PMD）。
右图显示了PMD、PHY和MAC（媒体访问控制）在交换路由器板卡上的逻辑设计。
万兆以太网MAC（右图）在服务接口（向PHY）以 10Gb/s的速率运行，在MAC PHY层之间适应速率，通过调试Inter-Packet Gaps （IPG）以适应LAN PHY和WAN PHY的略有不懂的数据速率。
速率适应机制在IEEE 802.3ae中叫做Open Loop Control。
Stack Diagram of 10GE PHYS & PMDs Typical Switch Card Layout万兆以太网物理层规格（PHY）为：连续LAN PHY连续物理层由64b/66b多媒体数字信号编解码器（译码/解码)配置和serializer/deserializer (SerDes)组成。
64b/66b多媒体数字信号编解码器配置是执行包描绘的块状编码配置。
SerDes为连续光模块或PMD，在传送器上将16- bit并行数据路径（每个644 Mb/s）排序到一个10.3Gb/s的连续数据流，并将一个10.3Gb/s的连续数据流去序列化到16-bit并行数据路径（每个644Mb/s）。
连续WAN PHY连续WAN PHY由WAN接口子层（WIS）、64b/66b多媒体数据信号编解码器配置（与上文描述一样）、和SerDes组成，SerDes也与上文描述一样，除了连续数据流的速度为9.95Gb/s（OC-192），每个16-bit并行数据路径为622Mb/s。
WIS为SONET framing和X7+ X6 + 1 scrambling专门设计。
与SONET OC-192速度结合，连续WAN PHY使万兆以太网能在现有SONET OC-192设施和10Gb/s Dense Wavelength Division Multiplexing （DWDM）光学网络上无中断运行。
多模光纤万兆以太网的PMD之争
多模光纤万兆以太网的PMD之争本文关键字: 光纤收发器网络千兆以太网数据通信IEEE802.3FDDI 2.5G激光多模光纤是用户驻地网络中最受欢迎的光纤媒质，因为多模光纤可以使用便宜的LED和VCSEL作为光源，对于数据通信来说这种特性占有很大优势。
随着多模光纤网络使用者对带宽的需求越来越高，多模光纤标准和收发器技术也跟着向更高速率演进。
这些标准必须考虑多模光纤的模式色散，因为模式色散决定了光纤的带宽上限，而模式色散与波长、入射光的特性和光纤的折射率分布有关。
通过这个带宽上限，可以在波长、发射条件、传输距离和数据速率之间建立联系。
IEEE已经制定了快速以太网（100Mbps），吉比特以太网（1Gbps）和万兆以太网（10Gbps）支持单模和多模光纤的光学标准。
图:多模光纤的种类不同，万兆以太网PMD的性能也随之不同网络建设者必须确定哪种PMD能够满足其对成本和性能的要求。
尤其是万兆以太网，标准制定者必须考虑各种光纤中的模式色散问题。
由此提出了数种光纤和光收发器标准，网络规划者们在设计网络时必须考虑这些标准。
在多模光纤网络的实际部署当中，有几个因素会影响收发器的选型。
从千兆以太网到万兆以太网要了解使用多模光纤万兆以太网技术的演进，最好先看看千兆以太网的发展历史。
IEEE P802.3标准化组织发布了两个关于多模光纤千兆以太网的标准，一个是1000Base-SX，另一个是1000Base-LX。
1000Base-SX标准在通信光接口方面更加成功一些。
现在，每个季度会有150万到200万端口的1000Base-SX设备交货。
1000Base-SX标准只适用于各种多模光纤，工作波长为850nm。
1000Base-LX标准在1310nm波长工作，所以通常使用单模光纤（SMF）。
不过它也可以使用一些多模光纤。
目前，每个季度会有几十万端口的1000Base-LX设备交货。
与千兆以太网类似，万兆以太网标准为各种多模光纤制定了两个不同的PMD（physical media dependents，与物理介质相关的规范），另外还有第三个标准正在标准委员会的评审当中。
思科路由器和交换机的万兆以太网端口类型和可插拔模块揭密
思科路由器和交换机的万兆以太网端口类型和可插拔模块揭密您可能已经阅读了大量关于万兆以太网（以下简称10GbE）的文章，进而确信它将是您的数据中心下一项需要采用的技术。
现在，您需要做的是深入了解这项技术的具体细节。
或者，您可能在寻找您的下一个配线间升级方案，或者考虑用10GbE满足下一代城域网（MAN）的需要。
或者，您可能只是一个喜欢站在技术前沿的技术爱好者。
如果您符合上面这几种情况中的任何一种，本文就可以帮助您全面地了解10GbE技术和标准的端口类型，以及理解思科交换机、路由器上的多种10GbE可插拔模块的区别、共性和应用。
IEEE 802.3ae任务小组于2002年将10GbE确立为标准。
虽然它已存在三年，这在互联网时代足以让一项标准成为过时的技术，但是10GbE技术仍然处于旺盛发展的时期，而10GbE市场也还处于起步阶段。
在深入可插拔光接口的细节之前，首先让我们了解一下10GbE标准，以及各种10GbE标准端口类型的主要应用。
基于光纤的10GbE：802.3ae概览首先要指出的是，10GbE仍然属于以太网，只是速度快得多。
除了将速度水平提高到了10000Gb/s以外，IEEE 802.3ae 10GbE标准的主要目标是保留以太网的帧格式，保持802.3标准的最大和最小帧尺寸，以及只支持全双工操作（因而不符合CSMA/CD协议的要求）。
IEEE 802.3ae标准的很大一部分都是用于定义10GbE物理层。
随着标准化工作的深入，人们定义了四种主要的光接口类型，它们可以在不同的距离上支持单模和多模光纤。
按照IEEE的术语，这些接口被称为依赖于物理介质的子层，简称PMD。
除了这四种PMD以外，该标准还制定了两个用以支持LAN和WAN应用的物理层规范（PHY）系列。
一般而言，PHY的属性是在负责编码和解码功能的物理编码子层（PCS）定义的。
目前，总共有七种10GbE 端口类型（如图1所示）。
IEEE 802.3ae PMD子层10GbE标准所规定的PMD子层看起来似乎容易混淆。
头条｜多模光纤：光通信的下一个“头号玩家”
头条｜多模光纤：光通信的下一个“头号玩家”尽管市场需求量不及单模光纤，但是随着数据中心建设数量不断增多，作为数据中心和局域网用主流光纤——多模光纤的地位亦水涨船高。
在最近几次运营商集采中，以G.652D为代表的普通单模光纤一直是主力军，而且在商务部反倾销调查中，单模光纤也是重点调查对象，不过要是聚焦到数据中心领域，多模光纤却取代了单模光纤，成为了座上宾。
而且国内能够生产新型多模光纤的企业也是凤毛麟角，显然这是一片待开发的蓝海。
与单模光纤最大的不同在于，多模光纤具有更大的直径。
据了解，多模光纤的纤芯直径能达到50µm或62.5µm，而单模光纤的纤芯直径仅有8-10µm，不过两者的包层直径都为125µm。
更大的纤芯直径意味着，多模光纤可以支持多个传输模式，虽然这导致其价格高于单模光纤，但是单模光纤多采用固态激光二极管作为光源，而多模光纤多采用LED作为光源，显然前者的设备比后者的设备更昂贵，导致使用多模光纤的成本远小于使用单模光纤的成本，加之，在短距离光传输条件下，特别是局域网布线场景中，多模光纤与单模光纤的工作状态一样良好，因而在成本优势的推动下，多模光纤更适合用于数据中心建设。
更为重要的是，未来将步入万物互联、全民上云的时代，数据中心的应用将越来越广泛，这也是近年来全国各地加快建设数据中心的主要原因，而随着这波数据中心建设潮的到来，多模光纤也迎来了春天，将很快成为国内外诸多光通信厂商的必争之地。
发展中的多模光纤与单模光纤一样，多模光纤也在不断的优化，目前使用最广泛的是OM 3/OM4，而新一代宽带多模光纤OM5也已经问世，正逐步推向市场。
多模光纤的研发始于上个世纪七八十年代。
当时国际电工委员会(IEC)推荐了四种不同芯/包尺寸的渐变折射率多模光纤，即A1a、A1b、A1c和A1d，纤芯/包层直径(µm)分别为50/125、62.5/125、85/125和100/140但是在随后的实际应用中，A1c和A1d两类光纤被淘汰，A1a和A1b光纤发展至今，成为局域网传输介质的首选。
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多模光纤万兆以太网的PMD之争
本文关键字: 光纤收发器网络千兆以太网数据通信IEEE802.3FDDI 2.5G
激光
多模光纤是用户驻地网络中最受欢迎的光纤媒质，因为多模光纤可以使用便宜的LED和VCSEL作为光源，对于数据通信来说这种特性占有很大优势。
随着多模光纤网络使用者对带宽的需求越来越高，多模光纤标准和收发器技术也跟着向更高速率演进。
这些标准必须考虑多模光纤的模式色散，因为模式色散决定了光纤的带宽上限，而模式色散与波长、入射光的特性和光纤的折射率分布有关。
通过这个带宽上限，可以在波长、发射条件、传输距离和数据速率之间建立联系。
IEEE已经制定了快速以太网（100Mbps），吉比特以太网（1Gbps）和万兆以太网（10Gbps）支持单模和多模光纤的光学标准。
图:多模光纤的种类不同，万兆以太网PMD的性能也随之不同
网络建设者必须确定哪种PMD能够满足其对成本和性能的要求。
尤其是万兆以太网，标准制定者必须考虑各种光纤中的模式色散问题。
由此提出了数种光纤和光收发器标准，网络规划者们在设计网络时必须考虑这些标准。
在多模光纤网络的实际部署当中，有几个因素会影响收发器的选型。
从千兆以太网到万兆以太网
要了解使用多模光纤万兆以太网技术的演进，最好先看看千兆以太网的发展历史。
IEEE P802.3标准化组织发布了两个关于多模光纤千兆以太网的标准，一个是1000Base-SX，另一个是1000Base-LX。
1000Base-SX标准在通信光接口方面更加成功一些。
现在，每个季度会有150万到200万端口的1000Base-SX设备交货。
1000Base-SX标准只适用于各种多模光纤，工作波长为850nm。
1000Base-LX标准在1310nm波长工作，所以通常使用单模光纤（SMF）。
不过它也可以使用一些多模光纤。
目前，每个季度会有几十万端口的1000Base-LX设备交货。
与千兆以太网类似，万兆以太网标准为各种多模光纤制定了两个不同的PMD（physical media dependents，与物理介质相关的规范），另外还有第三个标准正在标准委员会的评审
当中。
已经批准发布的两个标准分别是10GBase-SR和10GBase-LX4。
10GBase-SR标准使用的波长与常用的1000Base-SX是一样的，但是，由于数据传输速率提高了，在使用传统的62.5微米多模光纤时，传输距离减少到了33米。
10GBase-LX4标准则使用与1000Base-LX相同的波长窗口，也同时支持单模和多模光纤传输。
与单波长LX标准（1000Base-LX）不同的是，10GBase-LX4标准使用1310nm窗口中的四个波长，每波长传输速率为2.5Gb/s，所以在低带宽光纤上也能传输更远的距离。
正在被标准委员会评审的新标准是10GBase-LRM，这个标准旨在解决1000Base-LX4因4波长并行而引起的器件制造难和成本偏高的问题。
在10GBase-LRM草案中，使用单激光器，使下一代串行收发器（如XFP）的结构更简单，制造更容易。
附图对三种PMD在不同类型的多模光纤上的链路长度进行了比较，这三种万兆以太网PMD 主要使用XENPAK、X2、XPAK和XFP四种光收发器，这四种光收发器有时统称为X-模块。
为了满足下一代系统中高密度万兆以太网接口的要求，收发器制造商正在降低这些模块的耗电量、尺寸和成本，并要支持所有的PMD。
为了实现以上目标，制造商将工作重点放在了光源和收发器芯片（IC）的选择和开发上。
光源的主要成本来自半导体材料，万兆以太网传输器件可以使用两种基本的光电晶圆材料：砷化镓（GaAs）和磷化铟（InP）。
这些III-V族材料性能优良，质量上乘，而且主要的半导体激光二极管供应商都能提供。
工作在850nm波长的10GBase-SR和1000Base-SX收发器都使用砷化镓晶圆来制造收发器所需的垂直腔面发射（VCSEL）光源，而工作在1310nm波长的收发器一般使用磷化铟。
由于晶圆尺寸和批量规模的不同，砷化镓光源的材料成本一般是磷化铟光源的五分之一。
第二个造成成本差异的因素是光源类型，1990年代中期，VCSEL迅速商品化并广泛地应用于1000Base-SX。
VCSEL有三个固有优势：一、圆形光束便于与光纤耦合；二、低阈值电流降低了激光器本身及IC的功耗；三、在晶圆上即可进行测试，从而使VCSEL制造更像IC制造，避免了封装坏芯片而造成的浪费。
在万兆以太网中，850nm的VSCEL是10GBase-SR 收发器的主要光源，而1310nm万兆以太网收发器一般使用DFB激光器作为光源。
除了上面两种光源，还有三种可选的光源：FP激光器、GaInNAs VCSEL和SC-DBR。
FP激光器在1310nm1000Base-LX链路中使用的最多，由于结构简单，它比DFB的成本低很多。
SC-DBR是一种新型光源，它的优点是阈值电流低，输出功率高，高频性能好。
但是由于这是一种新型光源，其质量和可靠性有待进一步检验。
GaInNAs VCSEL由于使用了砷化镓晶圆，成本更低，现在最受关注。
它的阈值电流也很低，所以功耗很小。
但是它面临两个主要的挑战：输出功率和波长。
在万兆数据速率下，很难达到必需的输出功率。
另外，GaInNAs材料还必须进一步改进才能工作在1310nm波长，现在它的实际发射波长要比1310nm短。
同时，收发器芯片技术的发展一直在遵循摩尔定律不断前进着。
现今市场上的大部分收发器
芯片使用的是0.13微米CMOS，而下一代产品将使用90nm CMOS。
CMOS的使用极大地降低了功耗和产品成本，当90nm CMOS产品被广泛采用时，功耗和成本将变的更低。
另外，为了达到10Gbps全线速均衡，电子色散补偿和均衡器的使用也取得了很多重要进展。
这些创新正在推动IEEE10GBase-LRM标准草案的发展。
PMD的方向在哪里？
最近，为了给多模光纤制订一个合理的传输长度标准，我们最近对使用多模光纤的园区网进行了多次调查。
对多个园区网调查的结果显示出了很好的统计相关性。
更确切地说：90%以上的链路长度小于300米，而大于300m的链路的统计相关性很差。
不幸的是，由于没有足够细致的调查，无法得到更详细的链路长度分布情况。
链路长度的调查对于正在进行的LRM标准制订工作是相当重要的，因为每增加10米的传输距离，光发射器和接收器的复杂度就会提高很多，成本也会相应增加很多。
从1996年到1999年期间，关于链路长度的大量调查统一了大批行业专家对传输距离的认识，那就是要想使一种收发器被广泛并成功地使用，300米的传输距离是必需的。
10GBase-SR规范是为下面两种情况设计的：一、高带宽（2000MHz-km）多模光纤，300米链路长度。
二、低带宽（FDDI）光纤，30到80米链路长度。
这两种链路广泛地应用于高带宽水平互联链路和建筑物内的垂直互连链路，也用于其他一些场合，如高密度服务点（POP）的互联。
10GBase-LX4PMD是为所有300米多模光纤链路和10千米单模光纤链路设计的。
LX4能够支持较长的链路长度，所以它可以用在用户驻地网的骨干链路上。
另外，使用较早的低带宽多模光纤的垂直互连也需要LX4来确保300米的链路长度。
按目前的预测，10GBase-LRM标准仅会对多模光纤和FDDI光纤的220米链路长度进行规范。
IEEE委员会正在起草这个标准，即P802.3aq，他们的初始目标是确保300米的链路长度，但是后来将链路长度减小到220米。
链路长度的减小可以使产品较早地进入市场，却是以牺牲低带宽光纤的传输距离为代价的。
然而，有人乐观地希望市场可以驱动收发器供应商进行开发，做到即使在低带宽光纤上也能保证较长的传输距离。
为多模光纤选择什么样的PMD光器件的主要决定因素就是价格。
显然，串行方法（如10GBase-LRM）更加经济。
10GBase-LRM草案要增加10Gbps全线速均衡功能，制订与10GBase-LR单模光纤收发器几乎相同的光传输规范。
为了这个目的，LRM要利用CMOS 收发器芯片强大的均衡功能降低光收发器的成本。
然而，除了成本问题，光收发器供应商必须关注长距离传输的性能问题。
长距离传输势必带来光学性能的降低，这时，光器件的价格就不是最重要的了。
鉴于上述原因，LX4有可能继续长时间占领低带宽多模光纤市场，这与先前行业分析师的估计不同。
另外，在使用LX4还是LRM上存在的困惑也有可能加速10GBase-SR标准被市场采用。
采用串行结构是10GBase-LRM标准取得成功的重要原因，因为，高密度万兆以太网设备为
了在一个背板上实现大于16的端口密度，就必须使用串行收发器。
要求苛刻的企业和数据中心将是这种收发器的最大消费群。
成本、功耗、媒质和传输距离将共同决定哪种情况下使用哪种万兆以太网PMD。
每一种PMD 对于驻地网中不同类型的链路都有其不同的优势。
由于每种驻地网都有其独特的用途，网络建设者必须选择出最适合自己网络的PMD解决方案。