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CFP光模块用在什么设备上?详解CFP封装及应用

2020年04月10日 2651

CFP封装定义了40G和100G热插拔光模块的规格,其中,100G CFP光模块采用10条10Gbit/s通道实现了100G网络传输,被广泛应用于数据中心。那么您对CFP封装了解多少?知道CFP光模块用在什么设备上吗?本文为您详细解答。

CFP封装是什么?

CFP封装具备热插拔、尺寸相对小型化、热性能佳、功率高等优势,可完全替代SMA封装。该封装满足CFP MSA协议标准,该标准定义了不同速率CFP光模块的硬件接口规范和管理接口规范。

起初,由于单路25Gb/s速率的电接口在技术上难度较大,所以CFP电接口速率采用了10Gb/s,即CFP封装可通过4*10Gb/s或10*10Gb/s电接口实现40G/100G传输,主要用于40G、100G及以上的应用。也就是说,CFP光模块可支持单个100G光信号,OTU4;以及一个或多个40G信号,OTU3或STM-256/OC-768。

CFP光模块.jpg

常见CFP光模块类型介绍

为满足数据通信网络中的高带宽需求,CFP光模块衍生出许多不同类型,常见的有100G CFP光模块、100G CFP2光模块、100G CFP4光模块和100G CFP8光模块。需要注意的是,虽然这些光模块可以用在同一系统中,但是相互之间不能替换使用。

100G CFP光模块

00G CFP光模块为第一代100G光模块,体积大,支持在单模和多模光纤上以多种速率、协议和链路长度等进行传输,包括IEEE802.3ba标准中的所有物理介质相关(PMD)接口。100G CFP光模块拥有不同型号,如,100GBASE-LR4 CFP光模块可以在单模光纤上完成10km信号传输,100GBASE-ER10 CFP光模块和100GBASE-ER4 CFP光模块可以在单模光纤上完成40km信号传输;这些型号的CFP光模块都可应用于数据中心建设。

100G CFP2光模块

100G CFP2光模块的体积只有100G CFP光模块的一半,支持10个10G通道,4个25G通道,8个25G通道和8个50G通道,因此常用于100G以太网互连链路。相对于100G CFP光模块而言,100G CFP2光模块传输效率更高,体积更小,更适合高密度的布线。

100G CFP4光模块

100G CFP4光模块的体积为100G CFP光模块的四分之一,同样有单多模选择。早期的100G CFP光模块,通过10个10G的通道,达到100G的传输速率,而现在的100G CFP4光模块可通过4个25G通道,实现100G传输,所以传输效率更高,稳定性更强,不仅如此,耗电量也得到改善。相比100G CFP2光模块来说,100G CFP4光模块的成本更低。100G CFP4光模块可以支持4个10G通道传输,可以用于40G/100G以太网传输,远程通信等。

100G CFP8光模块

100G CFP8光模块是在2015年提出来的,100G CFP8光模块是对100G CFP4光模块的扩展,通道数增加为8通道,尺寸也相应增大,和CFP2差不多,为40mm x 102mm x 9.5mm。和现有的100G传输方案相比,100G CFP8光模块可以提供四倍多的带宽,通常采用16个并行25G信号或者8个50G并行信号。相对于使用8个50G并行信号而言,16个25G并行信号因为要使用更多的激光器,所以其成本较高。100G CFP8光模块结构紧凑,功耗低,总的来说,是一个高端口密度高带宽的解决方案。

CFP光模块用在什么设备上?常见应用场景连接方案

CFP光模块主要用在交换机、路由器、中继器(即转换器)、OTN光传输平台等设备上,用于100G波分系统线路侧光传输,相比其它各种形式的线路侧光模块,具有良好的OSNR性能、灵敏度、色散容限、DGD容限。同时,采用波分复用技术的CFP相干光模块被广泛用于100G城域网,以满足其高容量和长距离需求。下面将详细介绍常见的应用场景:

场景一:100G多通道DWDM传输网

由于100G更容易受到色散的影响,因此需要额外补偿色散和提升光功率。首先使用一个100GHz DWDM复用器将所有100G组合在一起,然后进行整个组合的色散补偿和放大。这种架构可支持服务提供商的“按需购买”。 当带宽耗尽时,可以将现有的旧版10G信道与100G服务无缝交换。 其余相同的组件甚至可以重复使用,以将数据速率扩展到2.4Tb/s。

100G多通道DWDM传送网.gif

此方案将需要24个彩光CFP光模块和一个48通道100GHz DWDM复用器。首先将所有100G线路复用在一起,然后只需要一次色散补偿和放大。显然,这样的网络结构,在较为合理的成本下,可以提供更高的密度,并具有灵活地重用现有基础架构的能力。

场景二:100G距离扩展解决方案

SFP+ OEO光放大中继器配合交换机使用可以实现距离扩展。交换机的100G输出信号转换为DWDM信号后,可以实现更长的距离传输。该解决方案通过使用CFP相干光模块将输出信号连接到线路光纤上,实现更长距离的信号传输,消除了距离限制问题。

100G距离扩展解决方案.jpg

如上图,该架构通过添加MTP分支线缆和WDM SFP+ OEO转换器,6通道双光纤DWDM密集波分复用器和8通道双光纤CWDM粗波分复用器,实现更远距离的信号传输,其中,OEO的作用是将常规SR波长转换为DWDM波长。因此,100G CFP相干光模块是构建2500km的长距离DWDM网络的有效解决方案。

结束语

CFP光模块的接口是依照SFP光模块设计,但是在收发方向上分别提供10路10Gbit/s或4路25Gbit/s并行数据通道,具有高达100Gbps的传输速率。因其不断发展,现在已有CFP2、CFP4、CFP8等不同类型,其中,CFP相干光模块可在确保传输性能同时减少光传输损失,是100G城域网的有效解决方案。

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