4 Tipos de Transceptores 50G SFP56 Introdução

A rede fronthaul tem um impacto importante no desempenho e qualidade de transmissão das redes 5G e até 6G de próxima geração e é um dos pontos quentes na pesquisa de novas tecnologias de rede e portadora para comunicações móveis. Sob a implantação massiva do modo de rede C-RAN global, os módulos ópticos 25G DWDM têm sido amplamente utilizados na atual rede de encaminhamento 5G. Para futuras estações base Massive MIMO de canal superior, estações base de banda U6G, estações base de onda milimétrica e outros cenários de aplicação, a demanda de largura de banda da rede de encaminhamento será aumentada ainda mais. Com a premissa de manter o número existente de portas e economizar recursos de fibra, a FiberMall iniciou pesquisas sobre a tecnologia de módulo óptico de encaminhamento 5G de última geração com 50 Gb/s e velocidade superior. 50G SFP56

O módulo transceptor óptico 50G SFP56 inclui o módulo bidirecional de fibra dupla 50G SFP56 e o ​​módulo bidirecional de fibra única (BiDi) 50G SFP56.

50G SFP56 Fibra Dupla Bidirecional transceptores ópticos

O diagrama de blocos funcional e o modo de implementação do módulo óptico bidirecional de fibra dupla 50G SFP56 são mostrados na Figura 1.

Figura 1. Painel do O diagrama de blocos funcional e o modo de implementação do 50G SFP56 bidirecional de fibra dupla módulo óptico

A cadeia industrial de 50G SFP56 módulos ópticos bidirecionais de fibra dupla tomaram forma. Em termos de chips ópticos, o requisito de largura de banda do chip laser DFB para módulo óptico de 25 Gb/s com tipo de código NRZ é de cerca de 17 GHz. Módulo óptico de 50 Gb/s com tipo de código PAM4, o efeito não linear do laser é obviamente aprimorado e é necessário aumentar ainda mais a largura de banda (cerca de 19 GHz) e otimizar a ondulação do espectro dentro da banda para reduzir o efeito não linear.

Existem vários fabricantes de chips disponíveis para fornecimento em volume, incluindo fornecedores estrangeiros como Lumentum, Sumitomo, Macom, Mitsubishi, etc. Para chips elétricos, existem dois tipos de soluções de implementação: DSP e CDR. Os fornecedores relevantes para soluções DSP incluem Marvell, Credo e Sitrus Technology, todos os quais lançaram chips DSP para fronthaul 5G e aplicativos de driver integrado, e os fornecedores relevantes para soluções CDR incluem Semtech e Macom. Entre eles, a Semtech já lançou chips CDR para fronthaul 5G e drivers integrados, e os produtos CDR da Macom com drivers integrados estão em fase de desenvolvimento.

Os módulos ópticos bidirecionais de fibra dupla SFP50 56G ainda enfrentam mais problemas e desafios em termos de desempenho, consumo de energia e custo. Primeiro, na seleção da solução do chip elétrico principal, a solução DSP pode otimizar o problema não linear na transmissão do sinal óptico por um algoritmo interno. Possui poder de processamento mais forte, melhor BER e desempenho de sensibilidade de recepção, mas ao custo de grande latência de transmissão de sinal, maior consumo de energia e custo, também precisa equilibrar o impacto do consumo de energia na temperatura do módulo óptico, manter o A estabilidade da temperatura do módulo óptico é um requisito importante para garantir a estabilidade e a confiabilidade do link de transmissão frontal.

Módulo SFP56-50G-SR

A solução CDR tem as vantagens de alta largura de banda, excelente desempenho de transmissão e baixa latência de transmissão de sinal. O consumo de energia e o custo são menores, mas a capacidade de processamento de sinal é mais fraca do que a solução DSP, e a resposta ao MPI e ao aprimoramento do orçamento do link ainda precisa ser verificada. Se as soluções DSP e CDR coexistirem no aplicativo, a interconexão e a interoperabilidade são questões técnicas importantes que precisam ser abordadas. Em segundo lugar, o chip óptico na função de controle de temperatura do uso da indústria ainda está dividido. A função de controle de temperatura pode tornar o laser em toda a faixa de temperatura operacional do módulo em uma condição de trabalho mais ideal. Ele pode efetivamente controlar o comprimento de onda do laser e evitar a degradação da largura de banda do laser em temperaturas extremas, mas trará um aumento de custo e consumo de energia. Sem a função de controle de temperatura, o custo e o consumo de energia do módulo são relativamente baixos e o processo é mais simples, mas os requisitos para o desempenho de alta frequência do chip óptico são aumentados e o efeito da aplicação precisa ser verificado. Finalmente, o complexo ambiente de implantação da rede fronthaul e as incertezas técnicas e de engenharia do link de fibra fronthaul colocarão requisitos mais altos nos parâmetros optoeletrônicos do módulo óptico 50G SFP56.

Módulo SFP56-50G-LRI

O padrão internacional do módulo óptico bidirecional de fibra dupla 50G SFP56 para transmissão direta ainda não foi lançado, e os fabricantes de módulos ópticos estão em fase de desenvolvimento ou amostra. O pacote é principalmente SFP56, DDM e referência de definição de interface SFF-8472, protocolo SFF-8431; referência de desempenho de interface elétrica OIF-CEI-4.0 provisões relacionadas; desempenho da interface óptica em referência a IEEE802.3cd. Com base no 50GBASE-LR, a faixa de comprimento de onda, potência do transceptor, sensibilidade e outros indicadores precisam ser corrigidos de acordo com o cenário de aplicação. O Comitê Internacional de Fotônica e Eletrônica (IPEC) criou o projeto padrão MFH50 de encaminhamento móvel de próxima geração, com foco em requisitos de rede fronthaul de 50 Gb/s e velocidade mais alta e soluções de rede, interfaces ópticas, interfaces de gerenciamento, empacotamento e métodos de teste, etc. As discussões técnicas sobre as especificações de distância de 50 km de fibra dupla de 10 Gb/s estão em andamento.

tabela 1. 50G SFP56 de fibra dupla bidirecional índice de parâmetros-chave do módulo óptico

Até o final de 2022, a FiberMall pode fornecer amostras de módulos ópticos bidirecionais de fibra dupla 50G SFP56 (soluções CDR ou DSP) para fronthaul. A Nokia e outros fornecedores de equipamentos de sistema realizaram testes e validações, e os resultados dos testes de alta e baixa temperatura atendem basicamente aos requisitos dos padrões de projeto IEEE 802.3cd e IPEC MFH50 e, no segundo semestre de 2022, vários fornecedores e várias soluções teste de interconexão e validação. Espera-se que os módulos ópticos bidirecionais de fibra dupla 50G SFP56 da FiberMall para fronthaul estejam prontos para produção em massa no primeiro semestre de 2023.

50G SFP56 BiDi transceptores ópticos

O diagrama de blocos funcional e a implementação do módulo óptico 50G SFP56 BiDi são mostrados na Figura 2.

Figura 2. Diagrama de bloco funcional do módulo óptico 50G SFP56 BiDi e método de implementação

O módulo óptico 50G SFP56 BiDi ainda adota o esquema WDM 1270nm/1330nm do módulo óptico BiDi 25Gb/s, que tem as vantagens de economizar recursos de fibra e boa simetria de atraso em comparação com o módulo óptico bidirecional de fibra dupla e pode compartilhar o 50G SFP56 cadeia da indústria de módulos ópticos bidirecionais de fibra dupla.

Atualmente, os fabricantes de módulos ópticos da indústria do desenvolvimento de produtos do módulo óptico 50G SFP56 BiDi são baseados na solução de módulo óptico de fibra dupla 50Gb / s, o progresso do desenvolvimento é um pouco mais tarde do que o módulo óptico de fibra dupla 50G SFP56, a corrente geral no pré -estágio de pesquisa ou desenvolvimento. Os padrões nacionais e internacionais para módulos ópticos 50G SFP56 BiDi para fronthaul ainda não foram divulgados, e o status da pesquisa sobre os principais parâmetros no projeto de alguns módulos é mostrado na Tabela 2.

Tabela 2. Status da pesquisa dos principais parâmetros do módulo transceptor óptico 50G SFP56 BiDi

Tabela 3. Cadeia da indústria do dispositivo de chip de módulo BiDi de autoajuste de comprimento de onda de 50 Gb/s

O módulo óptico 50G SFP56 BiDi para fronthaul 5G pode multiplexar o esquema BOSA do módulo óptico BiDi de 25Gb/s e a cadeia da indústria do módulo óptico bidirecional de fibra dupla de 50Gb/s, e a FiberMall deverá ter capacidade de produção em massa no primeiro semestre de 2023.

50G SFP56 CWDM transceptores ópticos

Com base na pesquisa do módulo óptico 25G CWDM SFP28, a FiberMall começou a explorar as soluções técnicas do módulo xWDM com maior velocidade, entre as quais, a pesquisa do módulo óptico CWDM de 50 comprimentos de onda de 6Gb/s está progredindo mais rapidamente.

50G CWDM SFP56 tem 6 comprimentos de onda: 1271nm,1291nm,1311nm,1331nm,1351nm e 1371nm, o que é consistente com o módulo óptico de 6 comprimentos de onda de 25G CWDM SFP28. Em termos de chip óptico, o módulo óptico 50G SFP56 CWDM pode ser multiplexado com cadeia de laser CWDM de 25 GBaud, mas considerando a introdução do tipo de código de modulação PAM4, a demanda por orçamento de link aumenta e requisitos mais altos de potência de saída do laser são necessários para otimizar ainda mais o laser eficiência luminosa e rendimento.

Em termos de chips elétricos, os módulos ópticos 50G CWDM SFP56 são semelhantes aos módulos ópticos de fibra dupla 50G SFP56 e existem duas soluções de implementação, CDR e DSP. Os módulos ópticos CWDM têm uma ampla extensão de comprimento de onda e diferentes custos de dispersão para diferentes comprimentos de onda, e a indústria está explorando a possibilidade de coexistir duas soluções para obter o melhor desempenho de custo. Por exemplo, a solução CDR é adotada para o comprimento de onda de 1311 nm com menor custo de dispersão, e a solução DSP é adotada para o comprimento de onda de 1371 nm com maior custo de dispersão. Na cadeia da indústria, o uso da abordagem de canal único CDR ou DSP com driver integrado pode simplificar o projeto de hardware e reduzir o consumo de energia. Fabricante de chips elétricos, a Semtech possui driver integrado CDR de produção em massa, bem como o conjunto de soluções de chip da TIA.

mesa 4. Esquema de evolução do chip optoeletrônico do módulo óptico xWDM

Atualmente, os módulos ópticos 50G CWDM SFP56 ainda têm penalidade de dispersão, MPI, consumo de energia e dissipação de calor, interoperabilidade CDR e DSP e outros problemas técnicos a serem resolvidos.

• Penalidade de dispersão: A fonte de dispersão no link fronthaul 5G é principalmente dispersão de material e dispersão de guia de onda, e é dominada pela dispersão de material. O ponto de dispersão zero da fibra G.652 está próximo do comprimento de onda de 1310 nm, e a quantidade de dispersão no cenário de aplicação típico (10 km) de fronthaul é mostrada na Tabela 5. O risco de dispersão de comprimentos de onda CWDM6 é o maior comprimento de onda de 1371 nm, e a dispersão quantidade de 10 km é 36 ~ 66.2 ps/nm.

mesa 5. Dispersão do 5G típico fronthaul cenários (10km)

As principais soluções de penalidade de dispersão na indústria são mostradas na Tabela 6. Entre elas, o esquema de fibra/grade de dispersão requer medição de dispersão do link de transmissão frontal com antecedência, e o comprimento e outros parâmetros da fibra/grade de dispersão são personalizados de acordo com o local e colocado externamente no módulo óptico, que é mais difícil de implementar; o esquema de compensação DSP pode compensar a dispersão no domínio elétrico, mas a capacidade de compensação de cada fabricante é inconsistente e a capacidade de compensação específica precisa ser obtida por meio de medição real; o módulo óptico CWDM de 50Gb/s geralmente adota DML Se o esquema de modulação externa (EML/MZM) for adotado, o efeito chirp do laser pode ser reduzido, reduzindo assim o custo de dispersão; o esquema de compensação de dispersão de microloop pode compensar até 720 ps/nm e está atualmente em fase de pesquisa.

mesa 6. A dispersão principal pena ssoluções

Através de testes reais, o custo de dispersão de alta temperatura do módulo óptico 50G CWDM SFP56 no comprimento de onda de 1371nm é de cerca de 3dB, que é limitado pelas restrições orçamentárias do link do módulo óptico 50G CWDM SFP56, a margem não é suficiente, o esquema de compensação DSP pode ser mais vantajoso.

Desafio MPI: Em links de fibra óptica, sinais de interferência refletidos não relacionados ao sinal original serão gerados devido a pequenas alterações no índice de refração do sistema de fibra óptica, reflexão discreta causada por sujeira ou mau contato da face final do conector e retroespalhamento de Rayleigh . Misturar os sinais de interferência com o sinal original gerará ruído, resultando na deterioração da relação sinal-ruído e reduzindo o desempenho de transmissão do sistema. A razão da soma de toda a potência do sinal refletido para a potência do sinal original foi definida como interferência de multipercurso (MPI). A intensidade do MPI depende principalmente da refletância do conector e do número de pontos refletidos. Quanto maior a refletância, mais pontos refletidos e pior o MPI. De acordo com o padrão Ethernet IEEE802.3, recomenda-se converter o custo MPI em perda de link com base na simulação do modelo de link universal e melhorar a tolerância através do FEC.

Em um artigo do Fronthaul 5G rede, tomando um cenário C-RAN típico como exemplo, geralmente há 6 conectores (prateleira ODF em ambos os lados e co-divisor em ambos os lados). Se nos referirmos ao padrão Ethernet, precisamos restringir a perda de retorno de cada conector <-35dB, mas alguns dos links fronthaul têm perda de retorno do conector degradada de cerca de -26dB e há um certo risco de MPI nos links fronthaul . O fornecedor de equipamentos do sistema HW e a Shanghai Jiaotong University construíram em conjunto um modelo de simulação de fronthaul, e os resultados da simulação de custo MPI são mostrados na Tabela 7. O modelo de simulação (número de conectores, valores típicos de refletividade do conector, localização do conector, etc.) será corrigido posteriormente de acordo com a pesquisa de cenários típicos na rede existente posteriormente.

tabela 7. Resultados da simulação MPI

Consumo de energia: os cenários fronthaul 5G precisam considerar os requisitos de aplicação de temperatura industrial (-40°C~+85°C) ou temperatura comercial estendida (-20°C~+85°C). Sob a restrição de temperatura ambiente, espera-se que o consumo de energia do módulo óptico 50G SFP56 e do módulo 50G SFP56 CWDM não seja superior a 2W. A indústria testou o consumo de energia do módulo óptico cinza de 50Gb/s baseado na solução CDR e DSP, e do módulo óptico colorido CWDM de 50Gb/s baseado na solução DSP. O consumo de energia do módulo óptico de 1371 nm é superior a 2 W e o chip DSP precisa ser ainda mais otimizado para reduzir o consumo de energia.

Tabela 8. Consumo de energia do módulo óptico 50G

Em resumo, os transceptores 50G CWDM SFP56 precisam ser totalmente considerados para alocação de orçamento de energia em cenários de aplicação com distâncias de transmissão de 10 km e acima. Sinais PAM50 de 4 Gb/s requerem maior sensibilidade de recebimento em comparação com sinais NRZ de 25 Gb/s, exigindo uma ponderação entre potência óptica de transmissão, sensibilidade de recebimento e penalidade de dispersão.

Figura 2. Orçamento do link do módulo óptico 50G CWDM SFP56

Até o final de 2022, a FiberMall forneceu amostras de módulos ópticos 50G CWDM em vários cenários. Com base nisso, o fornecedor do equipamento do sistema realizou funções básicas, desempenho do transceptor e testes de custo de dispersão em toda a faixa de temperatura, bem como testes de interconexão de vários fornecedores e vários programas, com resultados de verificação relativamente bons.

Mais testes estão planejados para os produtos otimizados em 2023, e os resultados dos testes serão usados ​​como referência para o desenvolvimento do padrão IPEC MFH. O módulo óptico 50G CWDM SFP56 deve amadurecer no segundo semestre de 2023.

Pesquisa sobre interface de gerenciamento de 50G SFP56 transceiver

Com a introdução de novas taxas, a seleção e definição de interfaces de gerenciamento para módulos ópticos fronthaul 5G de próxima geração precisam ser baseadas nos possíveis novos problemas e novos requisitos a serem suportados por módulos ópticos, tomando como exemplo os módulos ópticos 50G SFP56, as seguintes questões e requisitos estão sendo discutidos na indústria.

Suporte para a função de relatório de definição de taxa

O módulo óptico frontal precisa suportar taxas diferentes. Por exemplo, Módulos ópticos 25G SFP28 precisa suportar 25.7 Gb/s e 10.3 Gb/s para o protocolo eCPRI e 24.3 Gb/s, 10.1 Gb/s e 9.8 Gb/s para o protocolo CPRI, portanto, o equipamento principal requer módulos ópticos para ter a função de taxa de relatório definido para que os módulos ópticos possam ser razoavelmente configurados de acordo com o conjunto de taxa relatado.

A pilha de protocolos SFF-8472 fornece uma função de tabela de seleção de aplicativos, onde cada aplicativo pode receber um “código de aplicativo” exclusivo contendo informações como nome do protocolo, taxa de operação, tipo de código de modulação (NRZ ou PAM4), etc. O módulo 50G SFP56 pode integrar esta função Application Select Table e relatar sua taxa suportada conforme mostrado na Tabela 50.

Tabela 9. Códigos de aplicativos que são suportados pelo módulo óptico 50G SFP56

Taxa de entrega precisa durante a comutação

Os módulos ópticos 25G SFP28 e 10G SFP+ adotam códigos de modulação NRZ. Ao alternar as taxas, e só precisa mudar a taxa SerDes da interface elétrica ou a taxa de operação da interface óptica. O módulo óptico pode ser bloqueado em um curto espaço de tempo e trabalhar na nova taxa. O transceptor 50G SFP56 apresenta códigos modulados PAM4 e nova tecnologia CDR ou DSP. Tanto os sinais elétricos quanto os ópticos possuem três níveis de decisão, que são adquiridos por meio de “treinamento e aprendizado”. O chip CDR ou DSP precisa obter a taxa de operação exata e o tipo de código ao alternar as taxas para obter “treinamento e aprendizado” mais rapidamente. Combinado com a função de relatório de definição de taxa do módulo óptico mencionado anteriormente, o dispositivo mestre fornece a taxa de trabalho e o tipo de código exatos, fornecendo o código do aplicativo ao módulo óptico ao alternar as taxas.

Troca de relatório instalação tempo

Durante a comutação de taxa, após o dispositivo mestre enviar o comando de comutação de taxa para o módulo óptico. Para “sinal de entrada do módulo óptico para atender aos requisitos de protocolo da qualidade do sinal” para o início, para “bloqueio de canal do módulo óptico e saída do sinal correspondente” para o final, este tempo é chamado de tempo de configuração do interruptor. Também é dividido em tempo de configuração do canal de conversão óptico-elétrico (Egress) e tempo de configuração do canal de conversão eletro-óptica (Ingress).

10G SFP+ e 25G SFP28 os módulos ópticos são baseados no tipo de código NRZ, precisam apenas “treinar ou aprender” um valor limite, o tempo de configuração do comutador de taxa é curto (geralmente na ordem de magnitude de 1 ms), a confiabilidade do comutação é alta, o equipamento principal geralmente ignora o tempo. Quando a taxa de destino e o tipo de código são 50 Gb/s PAM4, CDR ou DSP precisam “treinar ou aprender” 3 valores limite, o tempo de configuração de comutação pode ser de segundos ou até mais de 10 segundos, e existe a possibilidade de comutação malsucedida, portanto, o módulo óptico deve tomar a iniciativa de relatar Portanto, o módulo óptico deve relatar ativamente o “tempo máximo de configuração de comutação” e o “sinalizador de sucesso de comutação”.

tabela 10. Modelo de registro de tempo de configuração

O “sinal de sucesso de comutação” pode ajudar o dispositivo mestre a obter o status de comutação do módulo óptico. É necessário distinguir entre os sinais “Canal de entrada” e “Canal de entrada”. Quando o dispositivo mestre consulta se o módulo óptico foi comutado com sucesso, ele pode negociar a camada de protocolo, como CPRI ou eCPRI.

Latência de transmissão relatada

A latência de transmissão introduzida pelo módulo óptico na conversão fotoelétrica está relacionada à solução do chip elétrico, tipo de código de modulação e alinhamento PCB do módulo óptico. Os módulos ópticos 10G SFP+ e 25G SFP28 costumam ter uma latência de transmissão da ordem de centenas de ps, o que causa um pequeno impacto no link fronthaul; no entanto, a latência de transmissão introduzida pelo transceptor óptico 50G SFP56 baseado na solução DSP atinge dezenas de ns, o que tem um impacto no sistema de transmissão síncrona fronthaul. Existe a possibilidade de afetar o sistema de transmissão síncrona direta, portanto o módulo óptico deve definir o registro na interface de gerenciamento para declarar o atraso de transmissão introduzido pelo módulo óptico para facilitar a análise e julgamento do equipamento principal.

Informar o suporte de novos recursos

Comparado com a solução CDR, o módulo óptico 50G SFP56 baseado na solução DSP pode fornecer novas funções, como loopback, detecção de relação sinal-ruído, detecção BER, etc. Pode ser declarado na interface de gerenciamento do módulo óptico quais novos recursos e funções que suporta, enquanto a interface de gerenciamento pode fornecer registros para obter os resultados da detecção.

Em resumo, para resolver e atender aos problemas e demandas acima, novas interfaces de gerenciamento são necessárias para os módulos ópticos fronthaul 5G de próxima geração. Atualmente, os principais protocolos de interface de gerenciamento do setor incluem SFF-8472 e OIF CMIS, etc.

A Tabela 11 mostra uma comparação parcial dos protocolos SFF-8472 e CMIS. O protocolo CMIS é o protocolo padrão para módulos ópticos QSFP-DD, que é aplicável a multicanal e pode ser usado para módulos ópticos fronthaul de canal único após a adaptação. Como a pilha de protocolos CMIS é nova, os novos recursos acima são definidos na pilha de protocolos, que é mais abrangente em termos de divisão funcional. O protocolo SFF-8472 é amplamente utilizado em módulos ópticos de 10Gb/s e 25Gb/s, com a vantagem de que uma grande quantidade de código do dispositivo mestre pode ser O protocolo SFF-8472 é amplamente utilizado em 10Gb/s e 25Gb/ s módulos ópticos. O protocolo SFF-8472 é amplamente utilizado em módulos ópticos de 10Gb/s e 25Gb/s.

tabela 11. Comparação de SFF-8472 e CMIS

BiDi SFP50 ajustável de comprimento de onda de 56G transceiver

IEEE802.3cp e CCSA emitiram padrões internacionais e da indústria, respectivamente, e os comprimentos de onda recomendados para upstream e downstream são mostrados na Tabela 12. O módulo óptico 50G BiDi SFP56 tradicional deve ser emparelhado devido aos comprimentos de onda inconsistentes em ambas as extremidades, o que o torna mais desafiador para recursos materiais e gerenciamento de manutenção devido à possível inserção incorreta da extremidade AB e anormalidades de emparelhamento no uso real.

Tabela 12. Recomendações de comprimento de onda do módulo óptico 50G BiDi

A FiberMall propõe uma nova solução para módulos ópticos BiDi SFP50 sintonizáveis ​​com comprimento de onda de 56 G, que podem quebrar a restrição de comprimento de onda "upstream e downstream" dos módulos ópticos BiDi tradicionais. O diagrama esquemático é mostrado na Figura 3.

A solução de interface elétrica é a mesma do módulo óptico BiDi tradicional de 50Gb/s, suportando tipos 2x25Gb/s NRZ e 1x50Gb/s PAM4. Os chips elétricos principais, como DSP, Driver e TIA, também são os mesmos do módulo óptico BiDi tradicional de 50 Gb/s. O caminho óptico do módulo contém um laser e um filtro óptico. O comprimento de onda de saída do laser precisa corresponder ao comprimento de onda de banda passante/banda de interrupção do filtro, de modo que o laser precisa usar um laser de comprimento de onda ajustável ou realizar o ajuste da mudança de comprimento de onda do laser por meio do controle de temperatura TEC. Ao mesmo tempo, o monitoramento de comprimento de onda pode ser realizado por filtro óptico sintonizável e loop de monitoramento, e todo o sistema é adaptado de forma adaptativa por handshake de software para realizar a transmissão do sinal de dados em ambas as extremidades do módulo óptico.

Figura 3. Diagrama esquemático do módulo óptico BiDi de auto-ajuste de comprimento de onda

A tecnologia de ajuste de comprimento de onda para lasers e filtros ópticos é a principal dificuldade e desafio desta solução. Em termos de lasers, a solução de custo ideal é obter a sintonização do comprimento de onda do laser por meio do controle de temperatura TEC, mas a desvantagem é a faixa limitada de sintonização do comprimento de onda.

O controle de temperatura TEC geralmente está dentro da faixa de 10 ~ 20 ℃, a faixa ajustável do comprimento de onda do laser é limitada a ± 1 nm e o intervalo do canal do comprimento de onda de emissão do módulo óptico precisa ser definido para cerca de 1 nm.

Os lasers DFB ou FP não podem atender aos requisitos devido à grande largura espectral, portanto, são necessários lasers EML com uma largura espectral típica inferior a 0.2 nm.

Além disso, do ponto de vista da tolerância de dispersão, o módulo óptico unidirecional de fibra única possui uma faixa de comprimento de onda mais estreita, o que é propício para transmissão de longa distância e expansão WDM. Em termos de filtros ópticos, o ajuste térmico também é preferido para alcançar a sintonização de comprimento de onda, mas atenção especial deve ser dada ao crosstalk térmico e outras questões no projeto.

Em termos de especificações técnicas, o orçamento de link do transceptor BiDi SFP50 ajustável com comprimento de onda de 56G pode ser consistente com o módulo óptico tradicional de 50Gb/s. O consumo de energia é inferior a 3.5 W sob condições de temperatura total de 0 ~ 70 ℃, o comprimento de onda é livremente comutável entre 1308nm/1309nm e o tempo típico para estabilidade de comutação de comprimento de onda e estabelecimento de serviço em ambas as extremidades é inferior a 10s. No final de 2021, a CCSA discutiu o plano de projeto padrão de linha para esta solução tecnológica, e a estimativa preliminar é que o padrão da indústria seja lançado no segundo semestre de 2023.

Em termos da cadeia da indústria, o módulo óptico BiDi SFP50 ajustável de comprimento de onda 56G possui um novo laser ajustável de comprimento de onda, filtro óptico ajustável de comprimento de onda e correspondência adaptável de software em comparação com o módulo óptico BiDi tradicional de 50Gb/s. Conforme analisado acima, o comprimento de onda ajustável do laser pode ser alcançado pelo controle de temperatura TEC, a correspondência adaptável de software pode ser obtida por uma combinação de monitoramento óptico de comprimento de onda e funções de software integradas, e o filtro óptico ajustável de comprimento de onda é uma nova adição à cadeia da indústria.

Atualmente, as soluções da indústria para filtros sintonizáveis ​​de comprimento de onda são Etalon + controle de temperatura, PLC ajustável, etc. Os principais parâmetros técnicos incluem FSR, largura de banda, isolamento, etc. isolamento, etc.) pode ser decomposto para baixo para obter as especificações do dispositivo e processo para alcançar a análise técnica, a maturidade da cadeia da indústria precisa ser aprimorada.