多芯传输系统和多芯传输方法

技术领域

本公开涉及光通信领域，特别涉及一种多芯传输系统和多芯传输方法。

背景技术

随着光通信技术的发展，光纤模块的速率不断的提升，其中400G模块、800G模块甚至未来的1.6T模块的光层通道需要使用4根或者8根光纤收光，收发光则需要光层接口达到8或16通道，相应地，每个模块的实际应用光纤也达到了8或16根。

发明内容

发明人通过研究发现：随着光通信技术的发展，随着通道的数增加，数据中心中或数据中心间部署的光纤数量就会急剧增加，造成了光纤密度、总体积和重量越来越大以及带来了布纤与管理上的困难。

鉴于以上技术问题中的至少一项，本公开提供了一种多芯传输系统和多芯传输方法，采用多芯光纤降低了数据中心光纤密度。

根据本公开的一个方面，提供一种多芯传输系统，包括：

第一扇入扇出器件，被配置为将多根单芯光纤信号耦合到多芯光纤中；

传输线路，被配置为采用多芯光纤进行信号传输；

第二扇入扇出器件，被配置为将多芯光纤信号传入多根单芯光纤。

在本公开的一些实施例中，所述多芯传输系统还包括：

第一多芯连接器，被配置为连接第一扇入扇出器件的多芯光纤和传输线路的多芯光纤；

第二多芯连接器，被配置为连接第二扇入扇出器件的多芯光纤和传输线路的多芯光纤。

在本公开的一些实施例中，所述第一扇入扇出器件和第二扇入扇出器件为多光纤推入型连接器。

在本公开的一些实施例中，所述第一多芯连接器和第二多芯连接器为LC型连接器。

在本公开的一些实施例中，所述多芯光纤为弱耦合光纤。

在本公开的一些实施例中，所述多芯光纤的包层直径为100至200微米。

在本公开的一些实施例中，在每根多芯光纤沿径向的横截面中，多个芯按照正方形或环形方式排布。

在本公开的一些实施例中，所述多芯光纤的包层直径为125微米。

在本公开的一些实施例中，在每根多芯光纤沿径向的横截面中，4个芯按照正方形方式排布，或8个芯按照环形方式排布。

在本公开的一些实施例中，一个扇入扇出器件的单模端为多根单模单芯光纤，一个扇入扇出器件的多芯光纤端为一个多芯光纤。

在本公开的一些实施例中，第一扇入扇出器件包括设置在多根单芯光纤侧的第一单模端接口，第一单模端接口，被配置为与第一光模块连接。

在本公开的一些实施例中，第二扇入扇出器件包括设置在多根单芯光纤侧的第二单模端接口，第二单模端接口，被配置为与第二光模块连接。

在本公开的一些实施例中，根据多芯传输系统中收发通道的数量、和第一光模块和第二光模块的光口形式，确定第一扇入扇出器件和第二扇入扇出器件各包含的扇入扇出器件数量、每个扇入扇出器件连接的单芯光纤数量、多芯光纤的光纤数量、和每根多芯光纤的芯数量。

在本公开的一些实施例中，对于8收8发的多芯传输系统，第一扇入扇出器件和第二扇入扇出器件均使用16路的连接器，第一扇入扇出器件和第二扇入扇出器件均由2个8芯的扇入扇出器件组合而成，传输线路包括2根8芯光纤，一根8芯光纤接收光信号，一根8芯光纤发送光信号。

在本公开的一些实施例中，对于4收4发模块的多芯传输系统，第一扇入扇出器件和第二扇入扇出器件均使用12路的连接器，连接器的中间四芯空置，第一扇入扇出器件和第二扇入扇出器件均为1个8芯的扇入扇出器件，传输线路为1根8芯光纤，4芯为接收通道，4芯为发送通道。

在本公开的一些实施例中，对于4收4发模块的多芯传输系统，第一扇入扇出器件和第二扇入扇出器件均使用8路的连接器，第一扇入扇出器件和第二扇入扇出器件均由2个4芯的扇入扇出器件组合而成，传输线路包括2根4芯光纤，一根4芯光纤接收光信号，一根4芯光纤发送光信号。

在本公开的一些实施例中，第一单模端接口，被配置为根据第一光模块的不同类型，采用不同类型的接口。

在本公开的一些实施例中，第二单模端接口，被配置为根据第二光模块的不同类型，采用不同类型的接口。

在本公开的一些实施例中，第一光模块为第一速率光模块的情况下，第一单模端接口采用多光纤推入式接口，在第一光模块为第二速率光模块的情况下，第一单模端接口采用LC接口，其中，第一速率高于第二速率。

在本公开的一些实施例中，第二光模块为第一速率光模块的情况下，第二单模端接口采用多光纤推入型接口，在第二光模块为第二速率光模块的情况下，第二单模端接口采用LC接口，其中，第一速率高于第二速率。

根据本公开的另一方面，提供一种多芯传输方法，包括：

第一扇入扇出器件将多根单芯光纤信号耦合到多芯光纤中；

传输线路采用多芯光纤进行信号传输；

第二扇入扇出器件将多芯光纤信号传入多根单芯光纤，其中，所述多芯传输方法由如上述任一实施例所述的多芯传输系统执行。

在本公开的一些实施例中，所述多芯传输方法还包括：

根据多芯传输系统中收发通道的数量、和第一光模块和第二光模块的光口形式，确定第一扇入扇出器件和第二扇入扇出器件各包含的扇入扇出器件数量、每个扇入扇出器件连接的单芯光纤数量、多芯光纤的光纤数量、和每根多芯光纤的芯数量。

在本公开的一些实施例中，所述多芯传输方法还包括以下步骤中的至少一个步骤，其中：

根据第一光模块的不同类型，采用不同类型的第一单模端接口；

根据第二光模块的不同类型，采用不同类型的第二单模端接口。

本公开采用多芯光纤，降低了数据中心的光纤密度。

附图说明

为了更清楚地说明本公开实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本公开的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本公开多芯传输系统一些实施例的示意图。

图2为本公开多芯传输系统另一些实施例的示意图。

图3为本公开一些实施例中4芯与8芯光纤的折射率剖面图。

图4为本公开多芯传输系统又一些实施例的示意图。

图5为本公开多芯传输系统再一些实施例的示意图。

图6为本公开多芯传输方法一些实施例的示意图。

具体实施方式

下面将结合本公开实施例中的附图，对本公开实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本公开一部分实施例，而不是全部的实施例。以下对至少一个示例性实施例的描述实际上仅仅是说明性的，决不作为对本公开及其应用或使用的任何限制。基于本公开中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本公开保护的范围。

除非另外具体说明，否则在这些实施例中阐述的部件和步骤的相对布置、数字表达式和数值不限制本公开的范围。

同时，应当明白，为了便于描述，附图中所示出的各个部分的尺寸并不是按照实际的比例关系绘制的。

对于相关领域普通技术人员已知的技术、方法和设备可能不作详细讨论，但在适当情况下，所述技术、方法和设备应当被视为授权说明书的一部分。

在这里示出和讨论的所有示例中，任何具体值应被解释为仅仅是示例性的，而不是作为限制。因此，示例性实施例的其它示例可以具有不同的值。

应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步讨论。

图1为本公开多芯传输系统一些实施例的示意图。图2为本公开多芯传输系统另一些实施例的示意图。如图1和图2所示，本公开多芯传输系统可以包括第一扇入扇出器件1、传输线路2和第二扇入扇出器件3，其中：

第一扇入扇出器件1，被配置为将多根单芯光纤信号耦合到多芯光纤中。

传输线路2，被配置为采用多芯光纤进行信号传输。

第二扇入扇出器件3，被配置为将多芯光纤信号传入多根单芯光纤。

在本公开的一些实施例中，所述第一扇入扇出器件1和第二扇入扇出器件3可以为多光纤推入型连接器。

在本公开的一些实施例中，如图1和图2所示，所述第一扇入扇出器件1可以包括第一单模端接口10、第一单模端11、第一连接器12和第一多芯光纤端13。

在本公开的一些实施例中，如图1和图2所示，所述第二扇入扇出器件3可以包括第二单模端接口30、第二单模端31、第二连接器32和第二多芯光纤端33。

在本公开的一些实施例中，如图1和图2所示，一个扇入扇出器件的单模端为多根单模单芯光纤，一个扇入扇出器件的多芯光纤端为一个多芯光纤。

在本公开的一些实施例中，如图1和图2所示，第一扇入扇出器件1包括设置在多根单芯光纤侧的第一单模端接口10，第一单模端接口，被配置为与第一光模块连接。

在本公开的一些实施例中，如图1和图2所示，第二扇入扇出器件3包括设置在多根单芯光纤侧的第二单模端接口30，第二单模端接口，被配置为与第二光模块连接。

在本公开的一些实施例中，第一单模端接口10，被配置为根据第一光模块的不同类型，采用不同类型的接口。

在本公开的一些实施例中，第一光模块为第一速率光模块的情况下，第一单模端接口采用MPO（Multi-fiber Push On，多光纤推入式）接口，在第一光模块为第二速率光模块的情况下，第一单模端接口采用LC接口，其中，第一速率高于第二速率。

在本公开的一些实施例中，如图1和图2所示，第二单模端接口30，被配置为根据第二光模块的不同类型，采用不同类型的接口。

在本公开的一些实施例中，如图1所示，第二光模块为第一速率光模块的情况下，第二单模端接口30采用多光纤推入型接口。

在本公开的一些实施例中，如图2所示，在第二光模块为第二速率光模块的情况下，第二单模端接口30采用LC接口，其中，第一速率高于第二速率。

在本公开的一些实施例中，第一速率光模块为高速光模块，第二速率光模块为低速光模块。

图1实施例中，第一光模块和第二光模块均为高速光模块。由此图1为两个高速光模块对接多芯传输系统的示意图。

图2实施例中，第一光模块为高速光模块，第二光模块为低速光模块。由此图2为高速光模块与低速光模块对接多芯传输系统的示意图。

在本公开的一些实施例中，如图1和图2所示，所述多芯传输系统还可以包括第一多芯连接器4和第二多芯连接器5，其中：

第一多芯连接器4，被配置为连接第一扇入扇出器件1的多芯光纤和传输线路2的多芯光纤。

第二多芯连接器5，被配置为连接第二扇入扇出器件3的多芯光纤和传输线路2的多芯光纤。

在本公开的一些实施例中，所述第一多芯连接器4和第二多芯连接器5为LC型连接器。

在本公开的一些实施例中，如图1和图2所示的多芯传输系统中：第一光模块面板的光接口接入扇入器件的单模端（MPO型连接器），通过扇入器件将N根单芯光纤信号耦合到多芯光纤中，使用多芯LC连接器与传输线路的多芯光纤连接，信号经多芯光纤传输后，经过扇出器件传入单芯光纤，随后经过MPO口直接耦合到高速光模块中，或者经过LC接口扇出至低速光模块中。如图1和图2所示，这里以8收8发为例。

在本公开的一些实施例中，所述多芯光纤为弱耦合光纤。

在本公开的一些实施例中，所述多芯光纤的包层直径为100至200微米。

在本公开的一些实施例中，在每根多芯光纤沿径向的横截面中，多个芯按照正方形或环形方式排布。

在本公开的一些实施例中，所述多芯光纤的包层直径为125微米。

图3为本公开一些实施例中4芯与8芯光纤的折射率剖面图。如图3所示，在每根多芯光纤沿径向的横截面中，4个芯按照正方形方式排布，或8个芯按照环形方式排布。

在本公开的一些实施例中，多芯光纤的要求为：首先为了能够支持从单模光纤到多芯光纤的平滑过渡，该多芯光纤应该是弱耦合光纤；并且为了使光器件（MPO、LC连接器等）制作工艺与单模单芯光纤兼容，一般采用125um包层直径的多芯光纤，比如4芯的正方形或者8芯环形排布的结构，如图3所示。

在本公开的一些实施例中，根据多芯传输系统中收发通道的数量、和第一光模块和第二光模块的光口形式，确定第一扇入扇出器件1和第二扇入扇出器件3各包含的扇入扇出器件数量、每个扇入扇出器件连接的单芯光纤数量、多芯光纤的光纤数量、和每根多芯光纤的芯数量。

在本公开的一些实施例中，单个模块使用光纤数考虑。

在本公开的一些实施例中，基于已有模块面板上光口的形式，决定多芯光纤的光纤数。

在本公开的一些实施例中，如图1和图2所示，对于8收8发的多芯传输系统，第一扇入扇出器件1和第二扇入扇出器件3均使用16路的连接器，第一扇入扇出器件1和第二扇入扇出器件3均由2个8芯的扇入扇出器件组合而成，传输线路2包括2根8芯光纤，一根8芯光纤接收光信号，一根8芯光纤发送光信号。

在本公开的一些实施例中，如图1和图2所示，对于8收8发模块的系统来说，扇入扇出器件的单模端需要使用16路的MPO，此时可以通过2个8芯的扇入扇出的单模端组合而成，一根8芯光纤收一根8芯光纤发。

图4为本公开多芯传输系统又一些实施例的示意图。如图4所示，对于4收4发模块的多芯传输系统，第一扇入扇出器件1和第二扇入扇出器件3均使用12路的连接器，连接器的中间四芯空置，第一扇入扇出器件1和第二扇入扇出器件3均为1个8芯的扇入扇出器件，传输线路2为1根8芯光纤，4芯为接收通道，4芯为发送通道。

图5为本公开多芯传输系统再一些实施例的示意图。如图5所示，对于4收4发模块的多芯传输系统，第一扇入扇出器件1和第二扇入扇出器件3均使用8路的连接器，第一扇入扇出器件1和第二扇入扇出器件3均由2个4芯的扇入扇出器件组合而成，传输线路2包括2根4芯光纤，一根4芯光纤接收光信号，一根4芯光纤发送光信号。

在本公开的一些实施例中，对于4收4发模块的系统来说，扇入扇出器件的单模端需要使用12路的MPO，MPO中间四芯空置。此时可以通过1个8芯的扇入扇出形成，正好4芯收4芯发，如图4所示；或者将2根4芯光纤合在一起制作成一个MPO，一根光纤收一根光纤发，如图5所示。

本公开提供了一种基于多芯光纤降低数据中心光纤密度的传输系统。

本公开使用多芯光纤的传输方案，在数据中心内部或者数据中心间降低光纤密度。通过使用多芯的扇入扇出（单芯光纤端LC或者MPO型连接器）、多芯连接器（LC型）和多芯光纤构成多芯传输系统，使系统中光纤数量成相应倍数的减少，大大地降低了数据中心的光纤密度、光纤光缆重量、总体积以及运维困难的问题。

本公开上述实施例提出的降低数据中心光纤密度的方法都是基于已经研制的光器件（如单芯光纤MPO连接器、单芯光纤LC连接器、多芯光纤LC连接器、扇入扇出）和光纤实现。

本公开上述实施例通过多芯光纤减少了数据中心内与数据中心间光纤数量。

图6为本公开多芯传输方法一些实施例的示意图。优选的，本实施例可由本公开多芯传输系统（例如图1至图5任一实施例的多芯传输系统）执行。该方法包括步骤61至步骤63中的至少一个步骤。

步骤61，第一扇入扇出器件1将多根单芯光纤信号耦合到多芯光纤中。

步骤62，传输线路2采用多芯光纤进行信号传输。

步骤63，第二扇入扇出器件3将多芯光纤信号传入多根单芯光纤，其中，所述多芯传输方法由如上述任一实施例（例如图1至图5任一实施例的多芯传输系统）所述的多芯传输系统执行。

在本公开的一些实施例中，所述多芯传输方法还可以包括：根据多芯传输系统中收发通道的数量、和第一光模块和第二光模块的光口形式，确定第一扇入扇出器件1和第二扇入扇出器件3各包含的扇入扇出器件数量、每个扇入扇出器件连接的单芯光纤数量、多芯光纤的光纤数量、和每根多芯光纤的芯数量。

在本公开的一些实施例中，如图1和图2所示，对于8收8发的多芯传输系统，第一扇入扇出器件1和第二扇入扇出器件3均使用16路的连接器，第一扇入扇出器件1和第二扇入扇出器件3均由2个8芯的扇入扇出器件组合而成，传输线路2包括2根8芯光纤，一根8芯光纤接收光信号，一根8芯光纤发送光信号。

在本公开的一些实施例中，如图1和图2所示，对于8收8发模块的系统来说，扇入扇出器件的单模端需要使用16路的MPO，此时可以通过2个8芯的扇入扇出的单模端组合而成，一根8芯光纤收一根8芯光纤发。

在本公开的一些实施例中，如图4所示，对于4收4发模块的多芯传输系统，第一扇入扇出器件1和第二扇入扇出器件3均使用12路的连接器，连接器的中间四芯空置，第一扇入扇出器件1和第二扇入扇出器件3均为1个8芯的扇入扇出器件，传输线路2为1根8芯光纤，4芯为接收通道，4芯为发送通道。

在本公开的一些实施例中，如图5所示，对于4收4发模块的多芯传输系统，第一扇入扇出器件1和第二扇入扇出器件3均使用8路的连接器，第一扇入扇出器件1和第二扇入扇出器件3均由2个4芯的扇入扇出器件组合而成，传输线路2包括2根4芯光纤，一根4芯光纤接收光信号，一根4芯光纤发送光信号。

在本公开的一些实施例中，对于4收4发模块的系统来说，扇入扇出器件的单模端需要使用12路的MPO，MPO中间四芯空置。此时可以通过1个8芯的扇入扇出形成，正好4芯收4芯发，如图4所示；或者将2根4芯光纤合在一起制作成一个MPO，一根光纤收一根光纤发，如图5所示。

在本公开的一些实施例中，所述多芯传输方法还可以包括以下步骤中的至少一个步骤，其中：根据第一光模块的不同类型，采用不同类型的第一单模端接口；根据第二光模块的不同类型，采用不同类型的第二单模端接口。

图1实施例中，第一光模块和第二光模块均为高速光模块。由此图1为两个高速光模块对接多芯传输系统的示意图。

图2实施例中，第一光模块为高速光模块，第二光模块为低速光模块。由此图2为高速光模块与低速光模块对接多芯传输系统的示意图。

在本公开的一些实施例中，如图1所示，第二光模块为第一速率光模块的情况下，第二单模端接口30采用多光纤推入型接口。

在本公开的一些实施例中，如图2所示，在第二光模块为第二速率光模块的情况下，第二单模端接口30采用LC接口，其中，第一速率高于第二速率。

本公开首次提出了在数据中心应用多芯光纤系统简化光纤部署的具体方法。本公开从模块的接口类型、单芯光纤到多芯光纤的平滑过渡、多芯光纤的选用、MPO如何构成、高速模块到低速模块的互联的角度出发，形成了数据中心中多芯传输系统方案。

与相关技术开发新光模块方案不同，本公开不需要对光模块内部做改动。

本公开该系统具体考虑到实际光模块的接口类型，多芯光纤的类型、MPO的构成以及未来高速光模块与低速光模块对接。

本公开在数据中心内部或数据中心间系统中，通过引入多芯光纤减少光纤密度，从而减少光纤总体积、重量以及布纤与管理难度。

本公开上述实施例属于光通信领域物理层传输与应用技术。

本公开上述实施例可以应用于数据中心内部或者数据中心间互联的场景。

为了解决数据中心中随着光模块速率提升使用光纤数量增多的情况，本公开上述实施例提出了一种基于多芯光纤系统的解决方案，通过使用多芯光纤传输，达到较少光纤数量的目的，从而降低光纤密度、重量和总体积，减小管理难度，解决光纤杂乱和布纤困难。

本领域内的技术人员应明白，本公开的实施例可提供为方法、装置、或计算机程序产品。因此，本公开可采用完全硬件实施例、完全软件实施例、或结合软件和硬件方面的实施例的形式。而且，本公开可采用在一个或多个其中包含有计算机可用程序代码的计算机可用非瞬时性存储介质（包括但不限于磁盘存储器、CD-ROM、光学存储器等）上实施的计算机程序产品的形式。

本公开是参照根据本公开实施例的方法、设备（系统）和计算机程序产品的流程图和／或方框图来描述的。应理解可由计算机程序指令实现流程图和／或方框图中的每一流程和／或方框以及流程图和／或方框图中的流程和／或方框的结合。可提供这些计算机程序指令到通用计算机、专用计算机、嵌入式处理机或其他可编程数据处理设备的处理器以产生一个机器，使得通过计算机或其他可编程数据处理设备的处理器执行的指令产生用于实现在流程图一个流程或多个流程和／或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的装置。

这些计算机程序指令也可存储在能引导计算机或其他可编程数据处理设备以特定方式工作的计算机可读存储器中，使得存储在该计算机可读存储器中的指令产生包括指令装置的制造品，该指令装置实现在流程图一个流程或多个流程和／或方框图一个方框或多个方框中指定的功能。

这些计算机程序指令也可装载到计算机或其他可编程数据处理设备上，使得在计算机或其他可编程设备上执行一系列操作步骤以产生计算机实现的处理，从而在计算机或其他可编程设备上执行的指令提供用于实现在流程图一个流程或多个流程和／或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的步骤。

至此，已经详细描述了本公开。为了避免遮蔽本公开的构思，没有描述本领域所公知的一些细节。本领域技术人员根据上面的描述，完全可以明白如何实施这里公开的技术方案。

本领域普通技术人员可以理解实现上述实施例的全部或部分步骤可以通过硬件来完成，也可以通过程序来指示相关的硬件完成，所述的程序可以存储于一种非瞬时性计算机可读存储介质中，上述提到的存储介质可以是只读存储器，磁盘或光盘等。

本公开的描述是为了示例和描述起见而给出的，而并不是无遗漏的或者将本公开限于所公开的形式。很多修改和变化对于本领域的普通技术人员而言是显然的。选择和描述实施例是为了更好说明本公开的原理和实际应用，并且使本领域的普通技术人员能够理解本公开从而设计适于特定用途的带有各种修改的各种实施例。