IMT：5G承載與數據中心光模塊白皮書（51頁）.pdf

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1、應用部署方面，100Gb/s LR1和400Gb/s LR4光模塊產品已基本成熟，基于市場需求出貨量逐步攀升;100Gb/s ER1和400Gb/s ER4預計于2021年底趨于成熟，2022年中具備商用條件?；趩尾?00Gb/s技術的100/400Gb/s光模塊產品在運營商部署和設備商集成的藍圖上也開始占據重要位置，未來幾年存在較大需求空間。按照運營商承載組網模式，30/40km光模塊產品主要應用于無線中回傳場景，100Gb/s ER1在具備成本優勢時，將與現有的100Gb/s ER4形成有力競爭。未來，市場可能存在支持以太網應用的基礎上，同時支持OTN 400Gb/s信號需求，或將進一步

2、提升100Gb/s ER1和400Gb/s ER4應用空間，有待進一步研討。針對80120km傳輸距離，相干DWDM技術可通過DSP解決鏈路色散問題，降低光信噪比要求、性能良好。為進一步降低功耗、成本和占用空間，業界也在積極探索面向80120km傳輸距離的直調直檢DWDM彩光和灰光技術方案。.100Gb/s 80120km相干光模塊標準化方面，ITU-T SG15于2018年發布G.698.2標準，規范了含光放的100Gb/s 80120km DWDM應用;IEEE于2021年發布802.3ct-2021，規范了100Gb/s 80km DWDM應用，均采用DP-DQPSK調制格式和SC-FE

3、C糾錯編碼。CCSA也相應制定了城域應用線路側光收發合一模塊 第1部分：100Gb/s 等行業標準。400Gb/s 80120km相干光模塊標準化方面：1)OIF于2020年發布OIF-400ZR-01.0標準，規定了兩大應用場景：一種是基于DWDM并結合光放大的彩光點到點OSNR受限傳輸系統，工作距離在120km及以內;一種是基于單波長無光放大的灰光點到點功率預算受限傳輸系統，傳輸距離小于40km。400ZR采用DP-16QAM調制碼型，通路間隔為100GHz，幀結構與FlexO-4-DSH類似，但開銷較少，OSNR容限為26dB0.1 nm。400ZR采用CFEC，在14.8%的FEC開銷

4、占比下，編碼凈增益約10.8dB;支持QSFP-DD、OSFP、CFPx等封裝，數據中心互連更傾向采用QSFP-DD封裝，以獲得更大的面板集成度。因部分參數在OIF-400ZR-01.0版本中尚未完善，結合更窄通道間隔和更長傳輸距離等新型需求，后續將圍繞75GHz通路間隔的參數規范、EVM，以及更長距離或更多應用場景的ZR+等開展研究。2)IEEE 802.3cw正在制定80km DWDM 400GE標準，采用DP-16QAM調制碼型，CFEC糾錯編碼。3)ITU-T SG15主要關注光傳送網相關標準的定義，2012年9月全會正式開始超100Gb/s OTN標準化工作，與IEEE 400GE標

5、準化具有一定相關性，主要包括OTUC4須高效承載400GE信號，OTUC4 IrDI接口需共用400GE光模塊等。ITU-T SG15 2016年發布G.709 V5，制定了n100Gb/s的OTUCn接口，在后續增補版本進一步制定400GE通過ODUflex映射到OTN的承載技術。20182020年相繼制定發布G.709.1和G.709.3標準，G.709.1定義了400G FlexO-4-RS接口，用于短距IrDI接口互聯;G.709.3定義了用于80km互連互通的400G FlexO-4-DSH接口(采用CFEC)、以及用于200km450km互連互通的FlexO-4-DO接口(采用OF

6、EC)。同時，ITU-T SG15 Q6根據G.709.3要求，在G.698.2中正在進行光層標準的討論，主要聚焦符號映射和光層參數等內容。4)CCSA已制定城域N400G光波分復用(WDM)技術要求、400Gb/s相位調制光收發合一模塊 第2部分：1400Gb/s行業標準，包含80120km單跨段，822dB(640km)、1216dB (720km)多跨段傳輸模型。80120km主要面向縣鄉波分、DCI互連和5G回傳等城域邊緣應用場景，需求量較大且成本敏感，對小型化可插拔相干光模塊及低成本訴求明顯，可通過硅光集成、低成本激光器(如降低線寬和頻偏要求，減小波長調諧范圍等)、簡化DSP功能(如

7、減小色散補償容限、SOP追蹤速度等)等方式來實現小尺寸、低功耗和低成本。相干光模塊的核心光電芯片器件主要包括窄線寬集成可調諧激光器(ITLA)、高帶寬相干調制器(HB-CDM)、相干接收機(ICR)和DSP等。100Gb/s相干光模塊用光電芯片國內外已相對成熟，但國內供應商產品仍以面向長距離應用為主，缺乏低成本解決方案;400Gb/s相干光模塊用光電芯片國外產業鏈較為成熟，國內供應商也開始發布100kHz ITLA等相關產品。應用部署方面，Acacia、Inphi等可提供100Gb/s 80120km相干光模塊產品，包括CFP2、 QSFP-DD封裝;國內主要設備商也在開展相干光模塊研制，重點

8、關注長距高性能相干光模塊，向下兼容80120km需求，尚未專門開發100Gb/s 80120km相干光模塊產品。Acacia、Neophotonics、旭創、光迅和海信等可提供400Gb/s 80120km相干光模塊產品，隨著DCI需求的快速增長，400Gb/s 80120km相干光模塊2021年開始規模部署，未來幾年將快速占據400Gb/s相干主要市場。(2)50/100Gb/s彩光直調直檢方案彩光直調直檢方案基于C波段PAM4調制碼型，采用高度集成的硅光技術和4：2 PAM4 DSP芯片。典型配置如圖7所示，KR4信號首先剝離主機FEC，兩路25Gb/s NRZ數據流合并為一路50Gb/s PAM4數據流，并加入更強的IFEC或SFEC，編碼增益>6.3dB。方案需采用外部色散補償模塊(DCM)，支持對所有波長通道進行補償，并包含固定和可調兩種模式?？烧{色散補償模塊(TDCM)通?；诳烧{諧光纖布拉格光柵(FBG)或可調諧標準具技術，兩種技術均按ITU-T定義的波長通道進行設計與優化，可補償50GHz通道間距的光載波。