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10G万兆光模块接口与分类介绍

发布时间:2016-07-25 点击数:689
1 10G以太网光接口

10G以太网标准中关于物理接口有3种类型:

(1)IEEE 802.3ae,定义了在光纤上传输10G以太网的标准,传输距离从300 m到40 km。

(2)IEEE 802.3ak,定义了在对称铜缆上运行10G以太网的标准,传输距离小于15 m,适用于数据中心内部服务器之间的连接应用。

(3)IEEE 802.3an,定义了基于双绞线作为媒质的10G以太网标准,希望传输距离至少达到100 m,目前该标准正在制订中。

3种类型中,基于IEEE 802.3ae标准定义的10G以太网光接口,可以根据光纤类型、传输距离等进一步细分为7种类型。

在接口类型中,10GBASE-LX4使用了粗波分复用(CWDM)技术,把12.5 Gb/s的数据流分成4路3.125 Gb/s的数据流在光纤中传播,由于采用了8B/10B编码,因此有效数据流量是10 Gb/s。这种接口类型的优点是应用场合比较灵活,既可以使用多模光纤,应用于传输距离短对价格敏感的场合,也可以使用单模光纤,支持较长传输距离的应用。

10GBASE-SR、10GBASE-LR和10GBASE-ER的物理编码子层(PCS)使用了效率较高的64B/66B编码,在线路上传输的速率是10.3 Gb/s。

10GBASE-SR使用850 nm的激光器,在多模光纤上的传输距离是300 m;10GBASE-LR和10GBASE-ER分别使用1 310 nm和1 550 nm的激光器,在单模光纤上的传输距离分别是10 km和40 km,适用于城域范围内的传输,是目前的主流应用。

10GBASE-SW、10GBASE-LW和10GBASE-EW是应用于广域网的接口类型,其传输速率和OC-192 SDH相同,物理层使用了64B/66B的编码,通过WIS把以太网帧封装到SDH的帧结构中去,并做了速率匹配,以便实现和SDH的无缝连接。



2 10G光模块分类介绍

由于光收发模块集成化程度越来越高,因此10G以太网光接口的功能完全可以由一个光模块来实现。10G光模块主要包括光/电转换、时钟提取和同步、复用/解复用、64B/66B编解码、WIS、8B/10B编解码等子功能模块。

据LIGHT READING杂志的研究报告[2]显示,10G光模块将是未来几年最具市场潜力的光器件。现在应用比较广泛的10G光模块有以下几种:300pin、Xenpak[3]、Xpak、X2,XFP[4],SFP+。其中300pin属于第一代模块,主要应用于SDH,把电接口改成10G以太网16位接口(XSBI)后也可应用于10G以太网;Xenpak是针对10G 以太网推出的第一代光模块,采用IEEE 802.3ae标准中的10G附加单元接口(XAUI)作为数据通路;Xpak和X2是Xenpak光模块的直接改进版,体积缩小了40%左右;XFP是一种外形紧凑、价格低廉的光模块,有点类似于千兆以太网的小型化可拔插光模块(SFP)。由于300pin光模块在10G以太网中应用较少,目前主流使用的10G光模块有Xenpak、Xpak、X2,XFP,SFP+这4种光模块。目前使用最广范的为SFP+模块!