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本周推荐:关于200G PAM4光模块(推荐分享)

上期我们讲《关于200G NRZ光模块选择》时,提到200G光模块有两种技术方向,即NRZ调制技术和PAM4调制技术。所以这期我们来了解下200G PAM4光模块。

封装

200G PAM4光模块采用QSFP56封装,有200G QSFP56 SR4/DR4/FR4/LR4/ER4。

QSFP56封装

关于PAM4技术

 

PAM4属于高阶调制技术的一种,可认为是利用电领域技术加速光技术发展的一个有效方法。PAM4因其采用4个不同的信号电平进行信号传输,而NRZ所采用的高、低两种信号电平表示数字逻辑。PAM4每个时钟周期可以传输2bit的逻辑信息,所以是NRZ每个时钟周期的两倍。因此,在相同的波特率条件下,PAM4吐吞量是NRZ的两倍。也就是说,PAM4可以在不另外新增光纤的基础上增加网络带宽,有效提升带宽利用率。

PAM4相比传统的NRZ信号,从2阶变为4阶,眼图从单眼变成3眼。在承载bit效率方面提升了1倍,NRZ和PAM4信号典型波形和眼图如下图所示。

其中,右侧为NRZ和PAM4的光眼图对比,NRZ为单眼波形,PAM4为三眼波形(y轴方向存在3个眼状图形)。

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200G PAM4光模块

200G QSFP56封装选用PAM4调制技术,因为200G QSFP56应用单通道56G速率要求,但是56G信号的通道损耗和反射引入代价太大,同时对通道串扰的容忍性极大降低,目前的NRZ技术很难突破单路56G传输速率。而PAM4技术克服了56G速率下传统NRZ调制的疲软能力,在不增加带宽的情况下将比特率速率翻倍,因此传输通道对其造成的损耗大大减小。

4*50Gbps PAM4技术实现200G传输,不再像NRZ一样,需要使用8条25G通道实现200G传输,这样一来,既能节省光纤成本又能降低链路损耗。

相关产品介绍

 

200GE QSFP56 SR4

SR4

虽然200G QSFP56 AOC可以实现100m传输距离,但是AOC由于两边带模块,不适于跨机柜布线,因此一般用于距离小于30米的互连场景。在30m-100m应用场景中则多选用100G QSFP28 SR4光模块。

 

200GE QSFP56 DR4

DR4

对于500m内传输来讲,该产品用于数据中心200GBASE-DR4以太网链路中。在系统开启FEC的前提下,可以对单模光纤实现500m以内的212.5Gbps数据互连。同时符合QSFP56 MSA和IEEE 802.3bs 200GBASE-DR4以太网标准。

 

200GE QSFP56 FR4

FR4

200G QSFP56 FR4使用了非制冷型EML CWDM发射器,利用波分复用技术复用成一路光数据流,其接收端其接收端采用光波分复用器进行解复用成四路光数据流;通过双芯单模光纤(SMF)传输距离最高可达2km,可以有效降低客户的光纤布线成本。还有增强型200GE QSFP56 eFR4 使用制冷型EML CWDM发射器,可以使传输距离达到10km。

 

200GE QSFP56 LR4

LR4

200G QSFP56 LR4是远距离DCI互连中最常见的200G光模块。光模块采用了带制冷型 LAN WDM EML激光器,可通过一对单模光纤实现10km或者20km的212.5Gbps数据互连。

 

200GE QSFP56 ER4

ER4

在超长距离传输中,通常选用200GE QSFP56 ER4光模块。在开启FEC的情况下,可实现最大40km的传输距离。同时IEEE 802.3cn协议对单模光纤上现有的 200 Gb/s 物理介质相关子层进行 TDECQ(PAM4 的发射器和色散眼闭合)相关进行更改,使其传输更加稳定。

 

总结

易飞扬200G QSFP56系列产品在功耗设计方面具备一定的优势,在传输方面可以保证零误码传输post-FEC和100% FEC Margin性能。全系列产品非常适合数据中心应用。

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易飞扬拥有丰富的200G光模块产品线。可分为8路25G NRZ系列和4路50G PAM4系列。易飞扬200G产品线都采用自主设计的光学引擎器件,适应大批量生产需求,能够为下一代数据中心发展构造牢固的IT设施基础。

更多产品详情,关注公众号【易飞扬通信】。

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