单波长100G光模块及5G前传网络制造技术

本发明专利技术公开了一种单波长100G光模块，包括光发射单元和光接收单元，光发射单元接收一路100G/s速率的NRZ电信号，将一路100G/s速率的NRZ电信号编码转换为一路50G/s速率的四电平电信号，并将一路50G/s速率的四电平电信号转换为一路50G/s速率的PAM4光信号发射出去；光接收单元接收一路50G/s速率的PAM4光信号，将一路50G/s速率的PAM4光信号转换为一路50G/s速率的四电平电信号，并将一路50G/s速率的四电平电信号解码转换为一路100G/s速率的NRZ电信号输出。本发明专利技术单波长100G光模块，能够支撑单路100Gb/s速率的传输业务，并可以减少光器件的使用量，降低光模块的成本，同时与现有100G交换机接口完全兼容。

【技术实现步骤摘要】
单波长100G光模块及5G前传网络
本专利技术属于光通信
，涉及一种基于PAM4(PulseAmplitudeModulation)调制的光收发模块，具体涉及一种采用PAM4调制格式实现QSFP28的单波长光收发模块。还涉及一种应用该单波长100G光模块的5G前传网络。
技术介绍
近年来大数据、云计算、5G、物联网以及人工智能等应用市场的快速发展，使得全球数据呈爆发式增长，这对互联网带宽的要求越来越高，如何最大化的利用现有的网络基础资源优化成本，并实现数据传输速率翻倍成为最大挑战。目前，在背板、系统、以及短距离的光纤传输中，普遍使用基于10Gb/s、25Gb/s、28Gb/sNRZ格式的传输方式，当传输速率超过28G并向更高速率演化时，背板等电信号传输会对高频信号产生更恶劣的损耗，而采用更高阶的调制，如PAM4制式，在相同的带宽下可以传输更多的数据。目前，常用的100GQSFP28系列光模块采用收发一体模块，内部分别集成一路4*25Gb/s速率光发送单元和一路并行4*25Gb/s速率光接收单元，这种方式不仅成本高，同时由于不能全部开通使得传输速率成为瓶颈。随着光通信产品的发展，尤其是5G前传的需求，要求光模块单通道速率越来越高，成本越来越低，距离越来越长，灵敏度越来越高，在这种发展需求下，传统的100G光模块(四路25Gb/s的100GQSFP28光模块)已经不能满足高速传输数据的要求。
技术实现思路
本专利技术要解决的技术问题是提供一种单波长100G光模块，能够支撑单路100Gb/s速率的传输业务，并可以减少光器件的使用量，降低光模块的成本，同时与现有100G交换机接口完全兼容。为了解决上述技术问题，本专利技术提供了一种单波长100G光模块，包括光发射单元和光接收单元，所述光发射单元接收一路100G/s速率的NRZ电信号，将一路100G/s速率的NRZ电信号编码转换为一路50G/s速率的四电平电信号，并将一路50G/s速率的四电平电信号转换为一路50G/s速率的PAM4光信号发射出去；所述光接收单元接收一路50G/s速率的PAM4光信号，将一路50G/s速率的PAM4光信号转换为一路50G/s速率的四电平电信号，并将一路50G/s速率的四电平电信号解码转换为一路100G/s速率的NRZ电信号输出。本专利技术一个较佳实施例中，进一步包括所述光发射单元包括第一DSP处理器、激光驱动器和激光发射器；所述第一DSP处理器对100G/s速率的NRZ电信号进行PAM4制式转换与编码，输出50G/s速率的四电平电信号；所述激光驱动器将50G/s速率的四电平电信号转换为驱动信号，以驱动所述激光发射器；所述激光发射器将所述驱动信号转换为50G/s速率的PAM4光信号发射出去；所述光接收单元包括光接收机和第二DSP处理器；所述光接收机接收50G/s速率的PAM4光信号，并将50G/s速率的PAM4光信号转换为50G/s速率的四电平电信号；所述第二DSP处理器对50G/s速率的四电平电信号进行PAM4制式转换与解码，输出100G/s速率的NRZ电信号。本专利技术一个较佳实施例中，进一步包括其还包括电信号连接器，所述电信号连接器具有第一电信号接口和第二电信号接口，所述第一电信号接口输出一路100G/s速率的NRZ电信号至所述第一DSP处理器；所述第二DSP处理器输出的一路100G/s速率的NRZ电信号经所述第二电信号接口输出。本专利技术一个较佳实施例中，进一步包括所述电信号连接器为QSFP28电信号连接器。本专利技术一个较佳实施例中，进一步包括所述光信号为单波长光信号。本专利技术一个较佳实施例中，进一步包括所述光信号的波长包括1295nm、1300nm、1305nm、1310nm、1271nm、1291nm、1311nm、1331nm、1351nm、1371nm。本专利技术一个较佳实施例中，进一步包括所述光发射单元和光接收单元均还包括单通道时钟恢复单元，所述时钟恢复单元用于对NRZ电信号进行误码纠正。为了解决上述技术问题，本专利技术还提供了一种5G前传网络，使用以上结构的单波长100G光模块进行接收或/和发送数据。本专利技术一个较佳实施例中，进一步包括包括一种波长的所述单波长100G光模块；所述5G前传网络的5G塔和DU池上均设有所述单波长100G光模块，所述5G塔和DU池两者的所述单波长100G光模块通过单模光纤连接。本专利技术一个较佳实施例中，进一步包括包括至少两种波长的所述单波长100G光模块；所述5G前传网络的5G塔和DU池上均分别设有至少两种波长的所述单波长100G光模块；所述5G前传网络还包括波分复用器和波分解复用器；5G塔向DU池发送数据、DU池接收数据时：5G塔上多种波长的所述单波长100G光模块发射的光信号均进入波分复用器，所述波分复用器对多路光信号进行合波，并将合波后的光信号发送至所述波分解复用器；所述波分解复用器接收合波后的光信号，并对合波后的光信号进行分波输出多路光信号，DU池中的多种波长的所述单波长100G光模块分别接收分波后的所述光信号；DU池向5G塔发送数据、5G塔接收数据时：DU池中的多种波长的所述单波长100G光模块发射的光信号均进入波分复用器，所述波分复用器对多路光信号进行合波，并将合波后的光信号发送至所述波分解复用器；所述波分解复用器接收合波后的光信号，并对合波后的光信号进行分波输出多路光信号，5G塔上的多种波长的所述单波长100G光模块分别接收分波后的所述光信号。本专利技术一个较佳实施例中，进一步包括所述波分复用器为单纤双向传输的波分复用器。本专利技术一个较佳实施例中，进一步包括所述波分解复用器为单纤双向传输的波分解复用器。本专利技术一个较佳实施例中，进一步包括所述单波长100G光模块的光信号的波长为1295nm、1300nm、1305nm、1310nm、1271nm、1291nm、1311nm、1331nm、1351nm、1371nm。本专利技术一个较佳实施例中，进一步包括包括四种波长的所述单波长100G光模块，光波长分别为1295nm、1300nm、1305nm、1310nm。本专利技术一个较佳实施例中，进一步包括包括六种波长的所述单波长100G光模块，光波长分别为1271nm、1291nm、1311nm、1331nm、1351nm、1371nm。本专利技术的有益效果：其一、相较于现有的100GQSFP28光模块，本专利技术的单波长100GQSFP28光模块能够支撑单路100Gb/s速率的传输业务，并可以减少光器件的使用量，降低光模块的成本。现有技术中，100GQSFP28光模块内部集成四路25Gb/s速率光发送单元，四路并行25Gb/s速率光接收单元，需要使用四路光器件；同时，由于四路光单元不能全部开通，使得实际传输速率只有25Gb/s，远远达不到100Gb/s。本专利技术的单波长100GQSFP28光模块，接收一路100Gb/s速率的RNZ电信号，基于PAM4制式编码成一路50Gb/s速率的四电平电信号，再转化成一路50Gb/s速率的光信号发射出去。四电平电信号转化的PAM4光信号能够传输2bit的逻辑信息，在同样波特率条件下，PAM4信号的比特率是RNZ信号的2倍，传输效率提高一倍，能够支撑单路100Gb/s速率的传输业务。本专利技术的单波本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种单波长100G光模块，包括光发射单元和光接收单元，其特征在于：所述光发射单元接收一路100G/s速率的NRZ电信号，将一路100G/s速率的NRZ电信号编码转换为一路50G/s速率的四电平电信号，并将一路50G/s速率的四电平电信号转换为一路50G/s速率的PAM4光信号发射出去；所述光接收单元接收一路50G/s速率的PAM4光信号，将一路50G/s速率的PAM4光信号转换为一路50G/s速率的四电平电信号，并将一路50G/s速率的四电平电信号解码转换为一路100G/s速率的NRZ电信号输出。

【技术特征摘要】
1.一种单波长100G光模块，包括光发射单元和光接收单元，其特征在于：所述光发射单元接收一路100G/s速率的NRZ电信号，将一路100G/s速率的NRZ电信号编码转换为一路50G/s速率的四电平电信号，并将一路50G/s速率的四电平电信号转换为一路50G/s速率的PAM4光信号发射出去；所述光接收单元接收一路50G/s速率的PAM4光信号，将一路50G/s速率的PAM4光信号转换为一路50G/s速率的四电平电信号，并将一路50G/s速率的四电平电信号解码转换为一路100G/s速率的NRZ电信号输出。2.如权利要求1所述的单波长100G光模块，其特征在于：所述光发射单元包括第一DSP处理器、激光驱动器和激光发射器；所述第一DSP处理器对100G/s速率的NRZ电信号进行PAM4制式转换与编码，输出50G/s速率的四电平电信号；所述激光驱动器将50G/s速率的四电平电信号转换为驱动信号，以驱动所述激光发射器；所述激光发射器将所述驱动信号转换为50G/s速率的PAM4光信号发射出去；所述光接收单元包括光接收机和第二DSP处理器；所述光接收机接收50G/s速率的PAM4光信号，并将50G/s速率的PAM4光信号转换为50G/s速率的四电平电信号；所述第二DSP处理器对50G/s速率的四电平电信号进行PAM4制式转换与解码，输出100G/s速率的NRZ电信号。3.如权利要求2所述的单波长100G光模块，其特征在于：其还包括电信号连接器，所述电信号连接器具有第一电信号接口和第二电信号接口，所述第一电信号接口输出一路100G/s速率的NRZ电信号至所述第一DSP处理器；所述第二DSP处理器输出的一路100G/s速率的NRZ电信号经所述第二电信号接口输出。4.如权利要求3所述的单波长100G光模块，其特征在于：所述电信号连接器为QSFP28电信号连接器。5.如权利要求1所述的单波长100G光模块，其特征在于：所述光信号为单波长光信号。6.如权利要求5所述的单波长100G光模块，其特征在于：所述光信号的波长包括1295nm、1300nm、1305nm、1310nm、1271nm、1291nm、1311nm、1331nm、1351nm、1371nm。7.如权利要求2所述的单波长100G光模块，其特征在于：所述光发射单元和光接收单元均还包括单通道时钟恢复单元，所述时钟恢复单元用于对NRZ电信号进行误码...

【专利技术属性】
技术研发人员：赵关宝，施伟明，徐虎，刘沛东，吴敏，宋歆佳，
申请(专利权)人：江苏亨通光网科技有限公司，江苏亨通光电股份有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏,32