Specifikace optického modulu CWDM4-OCP
Dec 18, 2025| Jaké jsou specifikaceOptický modul CWDM4-0CP? Projekt OCP společnosti Facebook definoval specifikace modulu.
Modul 100G CWDM4 používaný v projektu OCP (Open Compute Project) má následující specifikace, které jsou v souladu se specifikacemi modulu CWDM4 definovanými MSA-.
| Parametr | Standardní CWDM4 | CWDM4-OCP | Poznámky |
|---|---|---|---|
| Hodnotit | 4×25 Gb/s | 4×25 Gb/s | Beze změny |
| Balík | QSFP28 | QSFP28 | Beze změny |
| Přenosová vzdálenost | 2 km | 500 m | Snížená |
| Tx OMA Přenos optické energie | -4 dBm | -5 dBm | Vysílací výkon snížen o 1 dB |
| Citlivost Rx | -10 dBm | -9,5 dBm | Citlivost příjmu snížena o 0,5 dB |
| Ztráta kanálu | 5 dB | 3,5 dB | Celková ztráta snížena o 1,5 dB |
| Provozní teplota (externí teplota modulu) | 0~70 stupňů | 15-55 stupňů | Uvolněný |
Obecně byly uvolněny následující body:
(1) Rozsah provozních teplot byl rozšířen z původní komerční teploty na 15~55 stupňů.
(2) Přenosová vzdálenost byla snížena z 2 km na 500 m, což ušetří 1,5 dB v rozpočtu na výkon kanálu z optických vláken (původně 5 dB). Těchto 1,5 dB umožňuje volnější požadavky na specifikace vysílání a příjmu optického modulu.
Facebook jej přiděluje následovně: výstupní výkon vysílače se uvolní o 1 dB; citlivost přijímače se sníží o 0,5 dB. Ostatní specifikace optického modulu zůstávají v souladu s CWDM4, stále používají balíček QSFP28 a stále obsahují čtyři kanály, každý s datovou rychlostí 25 Gb/s.
Facebook zvolil tento typ optického modulu z několika důvodů:
(1) Drtivá většina vzdáleností optických kabelů v datových centrech je menší než 500 metrů.
(2) V minulosti se při nižších přenosových rychlostech používala jak vícevidová, tak jednorežimová vlákna, která vyžadovala samostatné nasazení. S rostoucí rychlostí optických modulů se však přenosová vzdálenost multimódového vlákna zmenšuje. Propagace jednorežimových optických kabelů je proto pohodlnější pro budoucí rozšiřování vzdálenosti a rychlosti a vyhnete se problémům se správou jednovidových a vícevidových vláken odděleně.
(3) Předchozí 500m přenosy používaly paralelní vlákna, ale nyní s moduly CWDM4 je potřeba pouze 1/4 počtu vláken. To je výrazné zlepšení! Technologie optických modulů je nyní dostatečně pokročilá, aby podporovala interní multiplexování s dělením vlnových délek, a cena také klesla na dostupnou úroveň.
100G krátká-vlnová délka (850~940nm) multiplexní vícezdrojový-protokol s dělením vlnové délky
Specifikace optické cesty pro přenos a příjem:
| Hlavní parametr | Požadavek | Jednotka | Poznámky |
|---|---|---|---|
| Průměrný vysílací výkon | -7,5 ~ 2 dBm | dBm | |
| Průměrný vysílací výkon | -5,5 ~ 3 dBm | dBm | |
| Poměr vymírání | 2 dB | dB | |
| Výkon příjmu (průměrný) | -9,5 dBm | dBm | |
| Citlivost příjmu (OMA, metoda průměru) | TBD | Být určen |
Metriky odkazu:
| Hlavní parametr | OM3 | OM4 | OM5 | Jednotka | Poznámky |
|---|---|---|---|---|---|
| Přenosová vzdálenost | 75 | 100 | 150 | m | |
| Ztráta vložení | 1.8 | 1.9 | 2.9 | dB | |
| Efektivní modální šířka pásma @ 850 nm | Viz poznámky níže | Viz poznámky níže | Viz poznámky níže | MHz · km | Viz níže |
| Cena kanálu | L0: 1.8 L1: 1.8 L2: 1.8 L3: 1.7 | L0: 1.9 L1: 1.9 L2: 1.8 L3: 1.8 | L0: 2.0 L1: 1.9 L2: 1.9 L3: 1.9 | dB | Pravděpodobně různé rozpočty ztráty vložení kanálů (L0 až L3 možná představující různé konfigurace nebo vlnové délky) |
Co je efektivní modální šířka pásma?
V raných konstrukcích s vícevidovými vlákny byly LED diody považovány za světelné zdroje. LED diody mají větší úhel divergence než jádro vlákna, což má za následek velmi velkou velikost bodu, proto termín "plná šířka pásma vstřikování."
Později se zjistilo, že použití VCSEL jako světelných zdrojů bylo pohodlnější a levnější. VCSEL mají menší úhel divergence než LED, menší než jádro vlákna, takže koncept plné šířky pásma vstřikování již nebyl použitelný. Proto byl zaveden koncept efektivní modální šířky pásma, která je součinem šířky pásma a vzdálenosti.
Nízká šířka pásma signálu umožňuje delší přenosové vzdálenosti.
Velká šířka pásma signálu má za následek kratší přenosové vzdálenosti.
Například u signálu 25 Gb/s 940 nm, pokud má zařízení šířku pásma 16 GHz (teoretický limit pro 25 Gb/s NRZ je 12,5 GHz), pak efektivní modální šířka pásma OM5 je 2 500 MHz·km, což umožňuje přenosovou vzdálenost (2 500}) {16,0,00} m2,0.
OM4 má efektivní modální šířku pásma 1859 MHz·km, což umožňuje přenos přes (1859/16000)=116 metrů. Tato MSA specifikuje přenosovou vzdálenost 100 m pro OM4 a 150 m pro OM5. Efektivní modální šířka pásma je klíčovým ukazatelem výkonu v MSA.
| Vlnová délka (nm) | Efektivní modální šířka pásma (MHz · km) - OM3 | Efektivní modální šířka pásma (MHz · km) - OM4 | Efektivní modální šířka pásma (MHz · km) - OM5 | Jednotka |
|---|---|---|---|---|
| 850 | 2000 | 4520 | 4190 | MHz · km |
| 880 | 1667 | 3076 | 3700 | MHz · km |
| 910 | 1426 | 2329 | 2880 | MHz · km |
| 940 | 1243 | 1859 | 2600 | MHz · km |