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5G前传网络中的25G SFP28 LWDM模块

2020年03月26日 1829

5G前传网络中,25G光模块的应用非常广泛,尤其是25G WDM光模块。因为这种光模块可以在一根光纤上传输多路信号, 节省了光纤资源,但是它和其它25G模块相比成本比较高。目前,市面上的25G SFP28 LWDM光模块也能够在一根光纤上实现多路信号传输,但是成本更低,因此25G SFP28 LWDM模块有趋势成为5G前传网络中更加灵活而稳定的解决方案。

为什么25G SFP28 LWDM光模块可以应用于5G前传网络?

25G SFP28 LWDM光模块符合IEEE802.3ba标准,它可以传输25G速率,也能灵活地将网络升级至50G或100G。

节省光纤资源

LWDM的全称是LAN WDM,25G SFP28 LWDM模块有12个波长,都是属于O波段,其中八个波长是按照800GHz对O波段的频谱进行划分的标准波长,其余四个波长则是复用了25G CWDM光模块的四个波长,分别是1269.23nm,1332.41nm,1313.73nm和1291.10nm。 像25G WDM模块一样,25G SFP28 LWDM光模块也可以利用WDM技术将多个波长复用到一对光纤上,从而可以节省大量光纤的资源。

稳定的数据传输

从下面的波长图中,我们可以看出25G SFP28 LWDM光模块的波长间隔是4nm, 比25G CWDM光模块的波长间隔窄很多,所以会产生较大的波长偏移。通常情况下,SFP28 LWDM光模块的工作温度是-40℃ ~ 85℃,1℃大概会产生1nm的波长偏移,由于25G LWDM光模块的温度跨度是125℃,所以SFP28 LWDM可能会产生12.5nm的波长偏移。

25G LWDM-1.jpg

图1:25G SFP28 LWDM & CWDM光模块波长分布图

为了保证传输的稳定性,TEC温控对于25G SFP28 LWDM光模块来说是必不可少的,因为它可以通过电荷载体在导体中运动形成电流,当直流通过两种不同的导体材料,接触端上将产生吸热或放热现象,能够使激光器长期、稳定地工作在设定温度下,从而稳定波长,这样25G SFP28 LWDM光模块才能够在较恶劣的的环境下保证稳定准确的数据传输。

下图显示了25G SFP28 LWDM光模块的一些基本参数。

特征 25G SFP28 LWDM光模块
波长 1295.56nm, 1300.05nm, 1304.58nm, 1309.14nm; 1273.54nm, 1277.89nm, 1282.26nm, 1282.66nm; 1269.23nm,1332.41.nm,1313.73nm,1291.10nm
传输速率 25.78Gb/s
激光器 DML/EML
接收器 APD ROSA
接口 LC双工
光纤类型 SMF
最大传输距离 不带前向纠错功能可以传输30km; 带前向纠错功能可以传输40km
功率 3.3V
是否支持DOM 支持
功耗 小于2W
工作温度 -40°C至 +85°C
支持的协议 符合IEEE802.3ba和RoHS Compliant标准
应用环境 25GBASE-ER以太网数据中心网络;CPRI/eCPRI 5G前传网络

较低的部署成本

25G SFP28 LWDM模块也能像25G CWDM和25G DWDM模块那样在单根光纤上实现多路复用,而且它的成本更低,主要表现在其结构设计方面。在接收器的设计上,由于SFP28 25G CWDM光模块色散大,传输稳定性有风险,因此需要更昂贵的APD接收器来确保传输的稳定性,但是SFP28 LWDM模块的波长位于低色散区域,在接收端仅仅使用PIN接收器就可以满足传输要求,从而节省了传输预算。在激光器的设计上,与SFP28 DWDM模块相比,25G SFP28 LWDM光模块不一定要采用像SFP28 DWDM模块那样昂贵的EML激光器,采用相对便宜的DML激光器即可。这样保证传输的同时,能够更好的控制成本,使其成为5G前传网络中较为理想和高效的解决方案。

如何在网络中使用25G SFP28 LWDM光模块?

25G SFP28 LWDM光模块的连接方式和25G CWDM/DWDM光模块一样,需要和配套的Mux/Demux一起使用,也就是LWDM Mux/Demux。只需要在两端的25G交换机分别插入四个25G LWDM光模块,然后利用4根单模光纤跳线将光模块与LWDM Muxes/Demuxes相连,两个LWDM Muxes/Demuxes之间由一根单模光纤跳线相连。下图显示了使用LAN-WDM Muxes/Demuxes的25G SFP28 LWDM光模块点对点直连方案。

25G LWDM-2.jpg

图2: 25G SFP28 LWDM 光模块直连方案 (图可以在第二张图的基础上两边加上两个交换机)

结论

25G SFP28 LWDM光模块可以支持在单根光纤上实现多通道信号传输, 它弥补了25G CWDM模块色散大和25G DWDM光模块激光器成本高的缺点,并且在保证稳定传输并的同时节省了5G前传传输中的大量光纤资源, 这就是为什么它是5G前传网络中一种稳定且具有成本效益解决方案的原因,并且其在未来5G前传网络的发展中仍然具有良好的前景。

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