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PAM4是400G光模塊的主要調制方式,有多模和單模兩種類型?;赑AM4調制的400G光模塊電口側以8x50G PAM4調制,光口側則有8x50G PAM4和4x100G PAM4兩種調制類型。
多模光模塊
400G多模光模塊常見的有SR8和SR4.2接口,皆使用8x50G PAM4調制。
400G SR8:"SR”指使用多模光纖傳輸100m距離,而“8”表示有8個光通道。每個光通道以50G PAM4運行時,總共需要16根光纖(8個Tx和8個Rx)。SR8模塊使用MPO-16連接器或MPO-24連接器連接8對光纖。
400G SR4.2:”SR”指使用多模光纖傳輸100m距離,“4”表示有4個光通道,而"2”則表示每個通道使用兩個波長。每個光通道以2x50G PAM4運行,總共需要8根光纖,波長是雙向和多路復用的。SR4.2模塊使用MPO-12連接器,而SR4.2的主要優(yōu)勢是可以繼續(xù)使用現有已安裝的光纖資源。
MPO-12連接器中的SR4.2。每根光纖都承載2x50G雙向PAM4信號。SR4.2還支持MDC和SN連接器接口。
400G多模光模塊摘要表
單模光模塊
單模400G光模塊可以分為兩組。一組光口側以8x50G PAM4調制,另一組以4x100G PAM4調制。兩種方法都將DSP用作CDR(沒有建立模擬CDR)或組合使用Gearbox和CDR。區(qū)別在于線路側的信號傳輸速率和使用的激光器數量。
基于8×50G PAM4的單模光模塊
存在三個通用類型:FR8、LR8和2xFR4。FR8和LR8是最早可用的400G單模接口。"8”表示使用8個波長,每個波長以50G PAM4運行?!癋R”表示傳輸2km,“LR”表示傳輸10km。8個波長被多路復用到一根光纖中,FR8和LR8光模塊使用雙工LC光接口。
2xFR4光模塊使用8個激光器,但分為4個波長的兩組(遵循200G FR4標準)。這兩組分別復用到光纖中,并且光模塊在2個CS連接器上提供2x200G信號。
基于8×50G PAM4的單模光模塊摘要表
但是,在使用8x50G解決方案時需要權衡。一方面,它們在某些情況下提供了改進的鏈路預算,但另一方面,每個模塊的總激光器成本更高,光學封裝更加復雜,導致較低的產量和較高的生產成本。相比之下,4x100G模塊具有更低的功耗和更簡單的熱處理能力,因此,器件上逐漸轉向采用4x100G解決方案。
?基于4x100G PAM4的單模光模塊
4x100G光模塊是當前的市場焦點,最常見的部分是線路側使用帶有100G PAM4的4條通道。在這里,我們可以將光模塊分為“多光纖”和“雙光纖”兩種類型。這些光模塊中的關鍵元件是具有Gearbox功能的DSP,包括?DR4、FR4和LR4。
在DR4光模塊中,DSP將8x50G PAM4電信號轉換為4x100G?PAM4,傳輸到光引擎。同時,DSP充當CDR。在DR4中,每個通道的工作波長為1310nm,并且需要一根光纖,因此總共需要8根光纖。
FR4和LR4?DSP的基本功能在FR4和LR4光模塊中與在DR4中相同,但是現在使用4個波長(CWDM4)代替了4個1310nm信號,并添加了一個多路復用器將這些CWDM信號組合在一起。這樣,所需的光纖數量減少到2(TX+RX),采用雙工LC光口。
對于LR4,存在兩條不同的路由,我們很可能最終會得到兩個版本,一個版本用于6km(IEEE),一個版本用于10km(100G lambda MSA)。
基于4×100G PAM4的單模光模塊摘要表
未來,出于成本的考慮,用4路光信號實現400G傳輸的方式可能會成為主流;同時光模塊的電口也可能會逐漸升級到4×100G?PAM4的形式,以省去Gearbox芯片從而節(jié)省功耗和成本。
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