Tecnologie di ricetrasmettitore ottico 50G basate su PAM4

Data: 2019-01-28 Autore: Gigalight 17253 tag: 50G , PAM4 , 200G , 400G , 50GBASE-LR , 50GBASE-ER , 200GBASE-LR4 , 400GBASE-LR8

Con la tecnologia di codifica PAM4, la quantità di informazioni trasmesse su ricetrasmettitori ottici basati su PAM50 4G all'interno di ogni ciclo di campionamento raddoppia. Un componente ottico 25G può essere utilizzato per ottenere un 50Gbps velocità di trasmissione, riducendo i costi dei ricetrasmettitori ottici.

50G PAM4 si applica a più scenari, come ad una corsia 50GE PAM4 ricetrasmettitori ottici, Ricetrasmettitori ottici 4GE 200-lane e 8 corsie 400GE ricetrasmettitori ottici.

funzioni

Questa sezione introduce le funzioni di un ricetrasmettitore ottico 50GE PAM4 a singola corsia.

Principio di funzionamento di un ricetrasmettitore ottico 50GE PAM4

Principio di funzionamento di un ricetrasmettitore ottico 50GE PAM4

Il principio di funzionamento di un ricetrasmettitore ottico 50GE PAM4 è descritto come segue:

Nella direzione di trasmissione, il chip di codifica PAM4 aggrega due segnali NRZ da 25 Gbit / s in un segnale PAM25 da 4 GBaud. Il chip dell'unità laser amplifica il segnale PAM4 e il 25Gbps il laser converte il segnale elettrico in un 25GBaud (50Gbps) segnale ottico a lunghezza d'onda singola.

Nella direzione di ricezione, il rilevatore converte il segnale ottico a lunghezza d'onda singola da 25 GBud in un segnale elettrico. Il segnale elettrico viene modellato e amplificato, quindi inviato al chip di decodifica PAM4. Il chip di decodifica PAM4 converte il segnale in due 25Gbps Segnali NRZ.

Il ricetrasmettitore ottico PAM50 4GE utilizza l'estensione QSFP28 modalità di incapsulamento, interfacce ottiche LC e fibre ottiche monomodali. La distanza di trasmissione è di 10 km o 40 km e il consumo energetico massimo è di 4.5 W.

Specifiche

Le prestazioni di trasmettitori e ricevitori sulle interfacce ottiche dei ricetrasmettitori ottici PAM50 4GE devono essere conformi a IEEE 802.3bs e IEEE Standard 802.3cd.

Un ricetrasmettitore ottico fornisce N 25Gbps interfacce elettriche. Per un ricetrasmettitore ottico 50GE, le due corsie elettriche trasmettono i segnali TX1 / RX1 e TX2 / RX2 specificati nell'SFF-8436_MSA standard. Le prestazioni delle interfacce elettriche devono essere conformi alla norma CEI-28G-VSR LAUI-2.

Il ricetrasmettitore ottico con una velocità di trasmissione di 50Gbps su una singola lunghezza d'onda supporta 50 GE, 200 GE e 400GInterfacce E. La tabella seguente elenca i parametri per 50GE, 200GE e 400GE soluzioni tecniche.

I parametri per 50GE, 200GE e 400GE soluzioni tecniche

Soluzioni tecniche

Componente ottico e chip di azionamento

I ricetrasmettitori ottici PAM50 4G utilizzano 25 maturiGbps chip optoelettronici per fornire soluzioni convenienti. Negli scenari 50GBASE-LR da 10 km, laser a modulazione diretta non raffreddato (DML) Vengono utilizzati sottoassiemi ottici del trasmettitore (TOSA) con confezione TO. Tale soluzione offre tecnologie mature, bassi costi, basso consumo energetico e facile produzione di massa. Il lineare DML il chip del driver può convertire i segnali elettrici di tensione PAM4 in ingresso in segnali di corrente che possono pilotare direttamente i laser. Tali chip forniscono una larghezza di banda elevata e una grande corrente di trasmissione in uscita. La loro velocità massima di lavoro può raggiungere i 28 GBaud. All'estremità ricevente, vengono utilizzati i sottoassiemi ottici del ricevitore (ROSA) con imballaggio TO. 25Gbps pin e chip TIA (Trans-Impedance Amplifier) ​​lineari sono integrati nei ROSA.

Componenti ottici negli scenari 50GBASE-LR

Componenti ottici negli scenari 50GBASE-LR

Negli scenari 50GBASE-ER di 40 km, 25Gbps Laser modulato ad elettroassorbimento (EML) Vengono utilizzati TOSA con confezione BOX. Feed-Back di distribuzione modulato in cavità esterna (DFB) laser, isolatori, diodi di monitoraggio, termistori e EML i componenti sono integrati ai TOSA e guidati da segnali di tensione. Tale soluzione presenta ampi domini lineari, ER elevato, potenza ottica ad alto rendimento e TDECQ basso. Lineare EML i chip di pilotaggio possono amplificare i segnali PAM4 in ingresso e inviarli al successivo EMLS. Questi chip forniscono una larghezza di banda elevata, un piccolo jitter, un guadagno di uscita regolabile e una velocità di lavoro fino a 28 GBaud. Alla fine della ricezione, APD Vengono utilizzati ROSA con confezione TO. 25Gbps APDse i chip TIA lineari sono integrati nei ROSA. Tali ROSA sono caratterizzati da un'elevata sensibilità e si applicano alla trasmissione a lunga distanza di 40 km.

Componenti ottici in scenari 50GBASE-ER

Componenti ottici in scenari 50GBASE-ER

Chip PAM4

I chip codec PAM4 eseguono la conversione tra segnali NRZ e segnali PAM4 all'interno dei ricetrasmettitori. Nella direzione di trasmissione, i chip PAM4 modellano, amplificano e convertono due 25Gbps Segnali NRZ emessi dalle schede in un segnale PAM25 da 4 GBaud. Nella direzione di ricezione, i chip PAM4 utilizzano il convertitore analogico-digitale (ADC) e l'elaborazione del segnale digitale (DSP) per decodificare un segnale da 25 GBaud in due 25Gbps Segnali NRZ.

Differenze tra le soluzioni dei ricetrasmettitori NRZ e PAM4

I componenti ottici e i chip dei ricetrasmettitori PAM4 sono molto diversi da quelli dei ricetrasmettitori NRZ. La tabella seguente elenca le differenze tra 50G QSFP28 LR e 25G SFP28 LR.

Le differenze tra 50G QSFP28 LR e 25G SFP28 LR

La principale differenza sta nel chip drive laser, nei chip TIA e nei chip di elaborazione dati.

Dal momento che il codice PAM4 ha quattro tipi di logica di livello, i chip del drive laser e i chip TIA sono capaci di uscite lineari. I ricetrasmettitori NRZ emettono i segnali in modalità di limitazione dell'ampiezza.

Ricetrasmettitori PAM4 utilizzano DSP per implementare la conversione tra un segnale PAM50 4G e due 25Gbps Segnali NRZ. I ricetrasmettitori NRZ trasmettono i dati utilizzando Clock & Data Recovery (CDR) solo chip.

Chi Siamo GIGALIGHT

GIGALIGHT è un innovatore globale di design di interconnessione ottica che progetta, produce e fornisce ricetrasmettitori ottici, cavi ottici attivi e moduli ottici coerenti per rete di data center, rete wireless 5G, rete di trasmissione ottica e rete di trasmissione video. L'azienda sfrutta i vantaggi del design esclusivo per fornire ai clienti dispositivi di rete ottici one-stop economici.