传输距离表:不同光模块在不同光纤上能传多远
“SR 在 OM3 上能传多远?”是光模块领域最常见的查询。答案是一个标准数值,它假设最差情况的光纤、预算内的连接器损耗,以及规定的误码率(在 PMD 要求时配合 FEC)。这些表格汇总了以太网、光纤通道、InfiniBand 和 PON 的标准传输距离,以及机柜内替代光模块的线缆长度。连接器洁净的实际线路往往能传得更远;设计时应按标准数值计算,而不是依赖运气。
以太网,多模(除非另有说明,均为 850 nm)
| PMD | OM1 (62.5 µm) | OM2 | OM3 | OM4 | OM5 | 标准 |
|---|---|---|---|---|---|---|
| 1000BASE-SX | 275 m | 550 m | 550 m(实际 ≈ 800–1 000 m) | 550 m | 550 m | 802.3 Cl. 38 |
| 1000BASE-LX(MMF,1310 nm,模式调节跳线) | 550 m | 550 m | 550 m | 550 m | — | Cl. 38 |
| 10GBASE-SR | 33 m | 82 m | 300 m | 400 m | 400 m | Cl. 52 |
| 10GBASE-LRM (1310 nm) | 220 m | 220 m | 220 m | 220 m | — | Cl. 68 |
| 10GBASE-USR(厂商) | — | — | 100 m | 100 m | — | 厂商 |
| 25GBASE-SR | — | — | 70 m | 100 m | 100 m | Cl. 112 |
| 40GBASE-SR4 (MPO-12) | — | — | 100 m | 150 m | 150 m | Cl. 86 |
| 40G eSR4 / 40G BiDi SR-BD(厂商) | — | — | 300 m / 100 m | 400 m / 150 m | — / 150 m | 厂商 |
| 50GBASE-SR | — | — | 70 m | 100 m | 100 m | Cl. 138 |
| 100GBASE-SR10 (MPO-24) | — | — | 100 m | 150 m | 150 m | Cl. 86 |
| 100GBASE-SR4 (MPO-12) | — | — | 70 m | 100 m | 100 m | Cl. 95 |
| 100GBASE-SR2 (2 × 50G) | — | — | 70 m | 100 m | 100 m | Cl. 138 |
| 100G SWDM4 / 100G BiDi SRBD(LC 双工) | — | — | 75 m / 70 m | 100 m | 150 m | MSA / 厂商 |
| 100GBASE-SR1 / VR1(每通道 100G) | — | — | — | 100 m / 50 m | 100 m / 50 m | Cl. 167 (802.3db) |
| 200GBASE-SR4 | — | — | 70 m | 100 m | 100 m | Cl. 138 |
| 200GBASE-SR2 / VR2 | — | — | — | 100 m / 50 m | 100 m / 50 m | Cl. 167 |
| 400GBASE-SR16 (MPO-32) | — | — | 70 m | 100 m | 100 m | Cl. 123 |
| 400GBASE-SR8 (MPO-16 / 2 × MPO-12) | — | — | 70 m | 100 m | 100 m | Cl. 138 (802.3cm) |
| 400GBASE-SR4.2 (BiDi, MPO-12) | — | — | 70 m | 100 m | 150 m | Cl. 150 |
| 400GBASE-SR4 / VR4 | — | — | — | 100 m / 50 m | 100 m / 50 m | Cl. 167 |
| 800GBASE-SR8 / VR8 | — | — | — | 100 m / 50 m | 100 m / 50 m | 802.3df |
多模传输距离由模式带宽决定;在每通道 25G 及以上时还取决于接收机的色散容限,而不是衰减(光纤类型)。
以太网,单模
| PMD | 传输距离 | 波长 | 备注 |
|---|---|---|---|
| 1000BASE-LX / LX10 | 5 km / 10 km | 1310 | 大多数“LX”产品为 10 km |
| 1000BASE-EX / ZX / EZX(厂商) | 40 / 80 / 120–160 km | 1310 / 1550 / 1550 | 非 IEEE 标准 |
| 1000BASE-BX10 | 10 km | 1310/1490 BiDi | 20/40/80 km 变体属厂商方案 |
| 10GBASE-LR | 10 km | 1310 | Cl. 52 |
| 10GBASE-ER | 40 km | 1550 | Cl. 52;短距离链路需留意 Rx 过载 |
| 10GBASE-ZR(厂商) | 80 km | 1550 | 常用 APD 接收机 |
| 10G BiDi(厂商) | 10 / 20 / 40 / 60 / 80 km | 1270/1330, 1490/1550 | 两端波长必须匹配 |
| 10G CWDM / DWDM | 40 / 80 km(配合放大可达 120 km) | 按波长网格 | CWDM,DWDM |
| 25GBASE-LR / ER | 10 / 40 km | 1310 / 1550 | Cl. 114 |
| 40GBASE-LR4 / ER4 | 10 / 40 km | LAN-WDM 4 λ | Cl. 87 |
| 40GBASE-FR | 2 km | 1550 单波长 | Cl. 89 |
| 40G PSM4 (MSA) | 10 km | 1310 × 4 根光纤 (MPO) | — |
| 50GBASE-FR / LR / ER | 2 / 10 / 40 km | 1310 / 1550 | Cl. 139 |
| 100GBASE-DR | 500 m | 1310 | Cl. 140 |
| 100G PSM4 (MSA) | 500 m(部分型号 2 km) | 1310 × 4 根光纤 | MPO-12 |
| 100G CWDM4 (MSA) / CLR4 | 2 km | 1271–1331 × 4 | LC duplex |
| 100G 4WDM-10 / -20 / -40 (MSA) | 10 / 20 / 40 km | LAN-WDM / CWDM | — |
| 100GBASE-FR1 / LR1 (100G Lambda) | 2 / 10 km | 1310 单波长(λ) | Cl. 140 (802.3cu) |
| 100GBASE-LR4 | 10 km | LAN-WDM | Cl. 88 |
| 100GBASE-ER4 / ER4-lite(厂商) | 40 km / 25–30 km | LAN-WDM | Cl. 88 / 厂商(ER4-lite 无 SOA,假定启用 FEC) |
| 100GBASE-ZR | 80–120 km | C 波段相干 | Cl. 154 (802.3ct) |
| 200GBASE-DR4 / FR4 / LR4 / ER4 | 500 m / 2 / 10 / 40 km | 1310 ×4 / LAN-WDM | Cl. 121, 122 |
| 400GBASE-DR4 | 500 m | 1310 × 4 根光纤 (MPO-12) | Cl. 124 |
| 400GBASE-FR4 / LR4-6 | 2 km / 6 km | CWDM 4 λ | Cl. 151 (802.3cu) |
| 400G-LR4-10 (100G Lambda MSA) | 10 km | CWDM 4 λ | MSA |
| 400GBASE-FR8 / LR8 / ER8 | 2 / 10 / 40 km | LAN-WDM 8 λ | Cl. 122 (ER8: 802.3cn) |
| 400GBASE-ZR / OpenZR+ | 80–120 km / 放大后最高约 400 km+ | C 波段相干 | Cl. 156 (802.3cw) / MSA |
| 800G-DR8 / DR8-2 | 500 m / 2 km | 1310 × 8 根光纤 | 802.3df |
| 800G 2×FR4 / 2×LR4 (MSA) | 2 / 10 km | CWDM 4 λ × 2 | 双 LC / CS |
| 800G-ZR / ZR+ | 80–120 km / 放大后更远 | 相干 | OIF 800ZR / OpenZR+ |
| 1.6TBASE-DR8 / DR8-2 | 500 m / 2 km | 1310 × 8 根光纤 | 802.3dj(制定中) |
波长规划参见 波长波段;完整 PMD 列表参见 PMD 参考。
铜缆与有源线缆(典型产品)
| 速率 | 无源 DAC | 有源(ACC / AEC) | AOC | 备注 |
|---|---|---|---|---|
| 10G SFP+ | 1–7 m(10 m 细规格 AWG) | 有源最长 15 m | 1–100 m(部分厂商 OM3 可达 300 m) | 10GBASE-CR / SFF-8431 |
| 25G SFP28 | 1–3 m(采用 RS-FEC、CA-L 时为 5 m) | 最长 7 m | 1–100 m | CA-N/CA-S/CA-L 线缆等级 |
| 40G QSFP+ | 1–5 m (7 m) | 最长 10 m | 1–100 m | 40GBASE-CR4 |
| 100G QSFP28 | 1–3 m (5 m 26 AWG) | AEC 最长 7 m | 1–100 m | 100GBASE-CR4 |
| 200G QSFP56 | 1–3 m | 最长 5–7 m | 1–100 m | 200GBASE-CR4 |
| 400G QSFP-DD / OSFP | 1–2.5 m (3 m) | AEC 3–7 m | 1–100 m | 400GBASE-CR8 |
| 800G OSFP / QSFP-DD800 | 1–2 m | AEC 2–5 m | 1–50 (100) m | 800GBASE-CR8 |
| 1.6T(200G/通道) | ≤ 1 m | AEC ≤ 3 m | — | 802.3dj |
通道速率每翻一倍,无源线缆的传输距离就相应缩短;AEC 以功耗为代价,把距离恢复到 5–7 m (DAC 与 AOC 对比,线缆内部结构)。
光纤通道
| 速率 | OM2 | OM3 | OM4 / OM5 | LW (SMF) | 标准 |
|---|---|---|---|---|---|
| 4GFC | 150 m | 380 m | 400 m | 10 km(部分型号 4 km) | FC-PI-2 |
| 8GFC | 50 m | 150 m | 190 m | 10 km | FC-PI-4 |
| 16GFC | 35 m | 100 m | 125 m | 10 km (ELW 25 km) | FC-PI-5 |
| 32GFC | 20 m | 70 m | 100 m | 10 km (ELW 25 km) | FC-PI-6 |
| 64GFC | — | 70 m | 100 m | 10 km | FC-PI-7 |
| 128GFC (4 × 32G, MPO) | — | 70 m | 100 m | — | FC-PI-6P |
FC 光模块可在三代速率范围内协商速率;传输距离按最高速率给出(FC 光模块)。
InfiniBand(典型 LinkX 级产品线)
| 代际 | 无源 DAC | AOC | MMF 光模块 | SMF 光模块 |
|---|---|---|---|---|
| FDR (56G) | 3–4 m | 最长 100 m | SR4 100 m OM3 | — |
| EDR (100G) | 2–3 m (5 m) | 3–100 m | SR4 100 m OM4 | LR4 10 km(罕见) |
| HDR (200G) | 1–2 m (3 m) | 3–100 m | SR4 100 m | DR4 500 m, FR4 2 km |
| NDR(400G,双端口 OSFP 2×400G) | 1–2 m;ACC 3 m | 3–50 m (100 m) | SR4 50 m / 100 m | DR4 500 m, FR4 2 km |
| XDR (800G) | ≤ 1.5 m;ACC/AEC 3 m | 3–50 m | SR8 50 m | DR8 500 m |
Fabric 厂商会校验线缆身份与长度(IB 线缆)。
PON(预算等级,而非固定距离)
| 系统 | 等级 | 损耗预算 | 典型距离 |
|---|---|---|---|
| GPON | B+ / C+ | 28 / 32 dB | 20 km(逻辑距离 60 km) |
| XG-PON / XGS-PON | N1 / N2 / E1 / E2 | 29 / 31 / 33 / 35 dB | 20 km,40 km(差分距离) |
| EPON / 10G-EPON | PX20 / PR30 | 24 / 29 dB | 20 km |
| 50G-PON | N1 / N2 / E1 / E2 | 29 / 31 / 33 / 35 dB | 20 km |
分光比会消耗预算:1:32 分光器的损耗约为 17.5 dB,1:64 约为 21 dB (ODN 等级与预算)。
解读这些数字
- 标准传输距离 假设最差情况的光纤衰减和模式带宽、完整的连接器预留(MMF SR 链路通常为 1.5 dB)以及寿命末期的 Tx 功率。
- 厂商传输距离(例如 10G SR 标称“OM3 上 300 m”)可能假设了更优的光纤或更低的连接器损耗;请核对数据手册中的具体条件(解读数据手册)。
- 超出实际需要的传输距离 在 MMF 上没有问题;但在 SMF 上,把 40/80 km 模块用在 2 km 链路可能造成接收机过载,需要加衰减(Rx 功率与链路预算)。
- 混用 不同 OM 类型,或两端一边 SR 一边 LR,都无法正常工作(物理层不匹配)。
- 预算计算 和各项损耗数值参见:单位与换算。
在 CodingBox 中
模块自身标称的传输距离保存在长度字节中(SMF 以 km 为单位,OM1–OM4 以专用单位),其 PMD 保存在合规代码字段中;CodingBox 会同时显示两者,因此标签写着“10 km LR”而 EEPROM 实际记录为 300 m OM3 的模块,能在上架前就被发现(Check transceiver, 内存映射)。
决定这些极限的物理机制包括 OM3/OM4 上的模式带宽、1550 nm 处的色度色散、PMD;模块如何补偿这些限制,参见:色散与带宽。