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行業(yè)動(dòng)態(tài)

100G光模塊介紹

時(shí)間:2018-08-27 00:59:46 來(lái)源: 點(diǎn)擊:次

  光通信行業(yè)相關(guān)的標準主要是來(lái)自IEEE、ITU以及多源協(xié)議MSA行業(yè)聯(lián)盟等機構,100G模塊有多個(gè)標準,客戶(hù)根據不同的應用場(chǎng)景可以選用性?xún)r(jià)比最高的模塊類(lèi)型。300m以?xún)榷叹鄳弥卸嗖捎枚嗄9饫w,VCSEL激光器,500m-40km傳輸多采用單模光纖,DFB或EML激光器。

  與2.5G、10G或40G波分傳輸系統相比,100G光傳輸采用數字相干接收機通過(guò)相位分集和偏振態(tài)分集將光信號的所有光學(xué)屬性映射到電域,利用成熟的數字信號處理技術(shù)在電域實(shí)現了偏振解復用、信道損傷均衡補償、時(shí)序恢復、載波相位估計、符號估計和線(xiàn)性解碼。而在實(shí)現100G光傳輸的同時(shí),100G光模塊發(fā)生了一系列重大技術(shù)變革,其中包括偏振復用相位調制技術(shù)、數字相干接收技術(shù)第三代超強糾錯編碼技術(shù)等,因而滿(mǎn)足了用戶(hù)與時(shí)俱進(jìn)的需求。

  光模塊分類(lèi)

  100G光模塊的主流封裝主要有CXP、CFP、CFP2、CFP4、CFP8、QSFP28。隨著(zhù)近幾年的發(fā)展,CFP系列產(chǎn)品發(fā)貨量逐漸減少,QSFP28封裝以更小的尺寸、更低的功耗已經(jīng)全面勝出,而且剛剛興起的200G、400G封裝也多數采用QSFP-DD封裝。目前大多數光模塊公司均有QSFP28封裝的100G系列產(chǎn)品上市。

  1/

  QSFP28光模塊:

  QSFP28光模塊與QSFP光模塊一樣,具有相同的設計理念。對于QSFP28來(lái)說(shuō),每個(gè)通道可以發(fā)送和接收高達28Gbps的數據。與CFP4光模塊相比,QSFP28光模塊尺寸小于CFP4光模塊。QSFP28光模塊具在超出CFP4光模塊的密度優(yōu)勢,工作時(shí)的功耗通常不超過(guò)3.5W,而其他光模塊的功耗通常在6W到24W之間。由此看來(lái),比其他100G光模塊功耗要低得多。

  CFP2/CFP4/QSFP28尺寸對比圖:

  2/

  CXP光模塊

  CXP光模塊的傳輸速率高達12*10Gbps,支持熱插拔,“C”代表十六進(jìn)制中的12,羅馬數“X”代表每個(gè)通道具有10Gbps的傳輸速率。“P”是指支持熱插拔的可插拔器。CXP光模塊主要針對高速計算機市場(chǎng),是CFP光模塊在以太網(wǎng)數據中心的補充。在技術(shù)上,CFP光模塊和多模光纖一起應用于短距離數據傳輸。由于多模光纖市場(chǎng)需要高密度面板,所以其尺寸在多模光纖市場(chǎng)上并沒(méi)有得到真正的優(yōu)化。

  CXP光模塊長(cháng)45mm、寬27mm,尺寸比XFP光模塊或CFP光模塊大,因此可提供更高密度的網(wǎng)絡(luò )接口。除此之外,CXP光模塊是由無(wú)線(xiàn)寬帶貿易協(xié)會(huì )指定的銅連接器系統,可支持12個(gè)適用于100GbE,3個(gè)適用于40GbE通道的10G鏈路傳輸或12個(gè)10G以太網(wǎng)光纖通道或無(wú)線(xiàn)寬帶信號的12*QDR鏈路傳輸。

  3/

  CFP/CFP2/CFP4光模塊:

  CFP多源協(xié)議(MSA)定義了熱插拔光模塊可應用于40G和100G網(wǎng)絡(luò )傳輸的要求,包括下一代高速以太網(wǎng)(40GbE和100GbE)。CFP光模塊支持在單模和多模光纖上以多種速率、協(xié)議和鏈路長(cháng)度為要求進(jìn)行傳輸,包括IEEE802.3ba標準中包含的所有介質(zhì)相關(guān)(PMD)接口,100G網(wǎng)絡(luò )胡三個(gè)PMD:100GBASE-SR10可傳輸100m、100GBASE-LR4可傳輸10KM、100GBASE-ER4可傳輸40KM。

  CFP光模塊是在小型可插拔光模塊(SFP)接口基礎上設計的,尺寸更大,支持100Gbps數據傳輸。CFP光模塊用的電接口在每個(gè)方向上(RX、TX)使用10*10Gbps通道進(jìn)行傳輸,因此支持10*10Gbps和4*25Gbps的互轉。CFP光模塊可以支持單個(gè)100G信號,OTU4、一個(gè)或40G信號,OTU3或STM-256/OC-768。

  雖然CFP光模塊可以實(shí)現100G數據應用,介其尺寸較大,不能滿(mǎn)足高密度數據中心的需求,在這種情況下,CFP-MSA委員會(huì )定義了其他兩種形式:CFP2和CFP4光模塊。

  4/光模塊測試

  測試時(shí),需要注意發(fā)射器輸出波形的波長(cháng)和形狀,以及接收器的抖動(dòng)容限和帶寬,測試發(fā)射器時(shí),需要注意:

  01

  發(fā)射器部分

  1、用來(lái)測試發(fā)射器的輸入信號的質(zhì)量必須足夠好。此外,還必須通過(guò)抖動(dòng)測量和眼圖測量來(lái)確認電氣測量的質(zhì)量。眼圖測量是檢查發(fā)射器輸出波形的常見(jiàn)方法,因為眼圖包含了豐富的信息,能夠反映出發(fā)射器的整體性能。

  2、發(fā)射器的輸出光信號必須用眼圖測試、光調制振幅和消光比等光學(xué)質(zhì)量指標來(lái)測量。

  02

  接收器部分

  與測試發(fā)射器不同的是,測試接收器時(shí),光信號的質(zhì)量必有足夠差,因此,必有創(chuàng )造出一種代表最差信號的光壓力眼圖,這種最差的光信號必有通過(guò)抖動(dòng)測量和光功率測試來(lái)進(jìn)行校準。

  需要測試接收器的電子輸出信號,這種測試主要有三個(gè)種類(lèi):

  1、眼圖測試,這樣能保證眼圖的“眼睛“處于張開(kāi)狀態(tài),眼圖測試通常由誤碼率真的深度實(shí)現

  2、抖動(dòng)測試,測試不同類(lèi)型的抖動(dòng)

  3、抖動(dòng)跟蹤和容限,測試內部時(shí)鐘恢復電路能抖動(dòng)的跟蹤情況。

  測試光模塊是一項復雜的工作,但是也是保證其性能良好不可或缺的步驟。眼圖測量作為一種廣泛使用的測量方法,能有效測試光模塊的發(fā)射器。

  隨著(zhù)技術(shù)的發(fā)展,100G網(wǎng)絡(luò )應用離越來(lái)越普遍,100G光模塊也變得更具成本效益。態(tài)路通信供應的100GQSFP28光模塊、100GCFP/CFP2/CFP4光模塊均能夠符合相應的標準,選擇性廣、穩定性強、性?xún)r(jià)比高,還提供全面的網(wǎng)絡(luò )系統解決方案,幫助用戶(hù)搭建低成本高效益的網(wǎng)絡(luò )系統。
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