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换个角度看100G光模块,你会有新发现

随着科学技术的发展,光通信产品在现实生活中的应用越来越广泛,人们对网络技术的需求也越来越高,因此100G光模块也逐渐出现在了市场上。也许大家对100G光模块有了一定的了解,但是换个角度看100G光模块,你会有不一样的发现。

随着科学技术的发展,光通信产品在现实生活中的应用越来越广泛,人们对网络技术的需求也越来越高,因此100G光模块也逐渐出现在了市场上。也许大家对100G光模块有了一定的了解,但是换个角度看100G光模块,你会有不一样的发现。

100g-transceiver

 

一、100G光模块的发展背景

最早研发的100G光模块,其封装形式是CFP,于2010年研发问世。当时IEEE推出的100G光模块SR10,LR4和ER4三个标准,分别针对100m,10Km和40Km传输。紧接着IEEE标准新增了100G SR4项目,但在2013年没有达成共识而空缺。到了2016年,各类数据中心使用的100G光模块大多采用的是25Gbps的Serdes方案,慢慢的又涌现出了采用50Gbps的Serdes方案的100G光模块。

二、100G光模块面临的问题

1、信道间隔:支持50GHz波长间隔的DWDM系统已经十分广泛了,100G光模块必须满足支持50GHz波长间隔的条件,因此应使用高频谱效率的码型。

2、OSNR(光信噪比):相同码型下,100G光模块要求比10G光模块增加高10dB,比40G光模块增加高4dB,因此需要采用低OSNR容限的码型,高编码增益的FEC算法。

3、CD容限:相同条件下,100G光模块色散容限只有10G光模块的1/100,占40G光模块的16/100,因此可以使用色散补偿技术,在电域上或者光域上补偿来实现对波长的色散补偿。

4、PMD容限:相同条件下,100G光模块的PMD(偏振模色散)容限为10G光模块的1/10,占40G光模块的4/10,因此需要采用相干接收加上数字信号处理。

5、非线性效应:100G光模块比10G/40G光模块的非线性效应更为复杂。

三、100G光模块的类型及优势

100G光模块的封装形式有:CFP、CFP2、CFP4以及QSFP28,比较它们的优势,要考虑的主要因素是数据中心的成本和功耗。

1、CFP光模块支持全C波段波长可调,能实现链路检测,采用了独特的光双二进制调制格式ODB,方便部署,功耗小于24W。

2、CFP2光模块的体积为CFP的二分之一,它的集成度是CFP的2倍,可以实现基于SOA实现宽动态输入范围内稳定的接收灵敏度,支持全面 CFP光模块,其功耗低于9W。

3、CFP4光模块的体积为CFP2的二分之一,它的集成度又是CFP2的两倍,前板端口密度也较CFP2提高了一倍。CFP4光模块 MSA协议,支持和CFP2与CFP2s同样的速率,传输效率明显提升,但耗电量大幅下降,仅为原来的一半左右,系统成本方面也比CFP2更低。另外CFP4光模块采用4*25的模式,通过4个25G通道,实现100G传输,传输效率更高,稳定性更强。

4、QSFP28光模块的封装样式比CFP4光模块更小。QSFP28光模块工作时的功耗通常不超过3.5W,使用QSFP28光模块可以不经过40G直接从25G升级到100G,成本更低。

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