2011-1-20

Edit by quiye

通信网干线传输容量的不断扩大及速率的不断提高使得光纤通信成为现代信息网络的主要传输手段，在现在的光通信网络中，如广域网 (WAN)、城域网 (MAN)、局域网 (LAN)所需要的作为核心光电子器件之一的光收发模块的种类越来越多，要求也越来越高，复杂程度也以惊人的速度发展。光收发模块的急剧增加导致了多样性，需要不断发展相关技术满足这样应用需求。

我们先来了解一下什么是光收发模块，

一、光收发一体模块定义

光收发一体模块由光电子器件、功能电路和光接口等组成，光电子器件包括发射和接收两部分。发射部分是：输入一定码率的电信号经内部的驱动芯片处理后驱动半导体激光器（LD）或发光二极管（LED）发射出相应速率的调制光信号，其内部带有光功率自动控制电路，使输出的光信号功率保持稳定。接收部分是：一定码率的光信号输入模块后由光探测二极管转换为电信号。经前置放大器后输出相应码率的电信号，输出的信号一般为 PECL电平。同时在输入光功率小于一定值后会输出一个告警信号。

二、光收发一体模块分类

按照速率分：以太网应用的 100Base（百兆）、1000Base（千兆）、10GE； SDH应用的 155M、622M、2.5G、10G。

按照封装分：1×9、SFF、SFP、GBIC、XENPAK、XFP，各种封装见图 1～6。

1×9封装–焊接型光模块，一般速度不高于千兆，多采用 SC接口

SFF封装–焊接小封装光模块，一般速度不高于千兆，多采用 LC接口。 SFF（Small Form. Factor）小封装光模块采用了先进的精密光学及电路集成工艺，尺寸只有普通双工 SC（1X9）型光纤收发模块的一半，在同样空间可以增加一倍的光端口数，可以增加线路端口密度，降低每端口的系统成本。又由于 SFF小封装模块采用了与铜线网络类似的 MT‐RJ接口，大小与常见的电脑网络铜线接口相同，有利于现有以铜缆为主的网络设备过渡到更高速率的光纤网络以满足网络带宽需求的急剧增长。

GBIC封装–热插拔千兆接口光模块，采用 SC接口。 GBIC是 Giga Bitrate Interface Converter的缩写，是将千兆位电信号转换为光信号的接口器件。 GBIC设计上可以为热插拔使用。GBIC是一种符合国际标准的可互换产品。采用 GBIC接口设计的千兆位交换机由于互换灵活，在市场上占有较大的市场分额。

SFP封装–热插拔小封装模块，目前最高数率可达 4G，多采用 LC接口。 SFP是 SMALL FORM. PLUGGABLE的缩写，可以简单的理解为 GBIC的升级版本。SFP模块体积比 GBIC模块减少一半，可以在相同的面板上配置多出一倍以上的端口数量。 SFP模块的其他功能基本和 GBIC一致。有些交换机厂商称 SFP模块为小型化 GBIC（MINI‐GBIC）

XENPAK封装–应用在万兆以太网，采用 SC接口

XFP封装–10G光模块，可用在万兆以太网，SONET等多种系统，多采用 LC接口

对上面的概念做一些自己的解读。首先要知道的是 GBIC（GigaStack Gigabit Interface Converter）是一个通用的、低成本的千兆位以太网堆叠模块，可提供 Cisco交换机间的高速连接，既可建立高密度端口的堆叠，又可实现与服务器或千兆位主干的连接，为快速以太网向千兆以太网的过渡，GBIC模块分为两大类，一是普通级联使用的 GBIC模块，二是堆叠专用的 GBIC模块。

其次是 SFP小型可插拔收发光模块，可以简单的理解为 GBIC的升级版本。

SFP模块（体积比 GBIC模块减少一半，可以在相同面板上配置多出一倍以上的端口数量。由于 SFP模块在功能上与 GBIC基本一致，因此，也被有些交换机厂商称为小型化 GBIC（Mini‐GBIC）。因为可以直接插在电路板上，在封装上较省空间与时间。

目前万兆网常用的 SFP+模块，SFP就是 Small Form‐factor Pluggables，对于 SFP和 SFP+的区别，一个是用在万兆网的，而 SFP支持的则是千兆和百兆的速率。对于 SFP+，是用于 10Gbps以太网和 8.5Gbps光纤通道(Fibre Channel)系统的最新可插拔光纤模块尺寸规格。

SFP+具有比 X2和 XFP封装更紧凑的外形尺寸，而且功耗不到 1W。此外，它还提供较当前 10Gbps器件更高的安装密度。一种更为新型的设计已经使得 SFP+具有与 SFP(小型可插拔)行业标准相同的体积，后者面向数据速率高达 4Gbps的应用。

对于大家都熟知的 XFP是 10 Gigabit Small Form Factor Pluggable万兆以太网光模块收发器。XFP是用于 10GbE领域的串行模块，是一种下一代的光模块。但是随着到底是直接用 10G的还是先过渡到 4G的话题的不断讨论和 4G网络标准和产品的出台，XFP似乎受到了一些打击。

备注：

PECL正的射极耦合逻辑，具有相当高的速度，差分信号

误码率（BER：bit error ratio）是衡量数据在规定时间内数据传输精确性的指标。误码率=传输中的误码/所传输的总码数*100%。如果有误码就有误码率。

SFP+与 SFP、XFP的区

10G模块经历了从 300Pin，XENPAK，X2，XFP的发展，最终实现了用和 SFP一样的尺寸传输 10G的信号，这就是 SFP+。SFP凭借其小型化低成本等优势满足了设备对光模块高密度的需求，从 2002年标准推了，到 2010年已经取代 XFP成为 10G市场主流。

SFP+光模块优点：

1、SFP+具有比 X2和 XFP封装更紧凑的外形尺寸(与 SFP尺寸相同）；

2、可以和同类型的 XFP,X2,XENPAK直接连接；

3、成本比 XFP,X2,XENPAK产品低。

SFP+和 SFP的区别：

1、SFP和 SFP+外观尺寸相同；

2、SFP协议规范：IEEE802.3、SFF‐8472；

SFP+和 XFP的区别：

1、 SFP+和 XFP都是 10G的光纤模块，且与其它类型的 10G模块可以互通；

2、 SFP+比 XFP外观尺寸更小；

3、因为体积更小 SFP+将信号调制功能，串行/解串器、MAC、时钟和数据恢复(CDR)，以及电子色散补偿(EDC)功能从模块移到主板卡上；

4、 XFP遵从的协议：XFP MSA协议；5、SFP+遵从的协议：IEEE 802.3ae、SFF‐8431、SFF‐8432； 6、SFP+是更主流的设计。 7、 SFP+协议规范：IEEE 802.3ae、SFF‐8431、SFF‐8432。