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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)

PMDOM1 (62.5 µm)OM2OM3OM4OM5标准
1000BASE-SX275 m550 m550 m(实际 ≈ 800–1 000 m)550 m550 m802.3 Cl. 38
1000BASE-LX(MMF,1310 nm,模式调节跳线)550 m550 m550 m550 m—Cl. 38
10GBASE-SR33 m82 m300 m400 m400 mCl. 52
10GBASE-LRM (1310 nm)220 m220 m220 m220 m—Cl. 68
10GBASE-USR(厂商)——100 m100 m—厂商
25GBASE-SR——70 m100 m100 mCl. 112
40GBASE-SR4 (MPO-12)——100 m150 m150 mCl. 86
40G eSR4 / 40G BiDi SR-BD(厂商)——300 m / 100 m400 m / 150 m— / 150 m厂商
50GBASE-SR——70 m100 m100 mCl. 138
100GBASE-SR10 (MPO-24)——100 m150 m150 mCl. 86
100GBASE-SR4 (MPO-12)——70 m100 m100 mCl. 95
100GBASE-SR2 (2 × 50G)——70 m100 m100 mCl. 138
100G SWDM4 / 100G BiDi SRBD(LC 双工)——75 m / 70 m100 m150 mMSA / 厂商
100GBASE-SR1 / VR1(每通道 100G)———100 m / 50 m100 m / 50 mCl. 167 (802.3db)
200GBASE-SR4——70 m100 m100 mCl. 138
200GBASE-SR2 / VR2———100 m / 50 m100 m / 50 mCl. 167
400GBASE-SR16 (MPO-32)——70 m100 m100 mCl. 123
400GBASE-SR8 (MPO-16 / 2 × MPO-12)——70 m100 m100 mCl. 138 (802.3cm)
400GBASE-SR4.2 (BiDi, MPO-12)——70 m100 m150 mCl. 150
400GBASE-SR4 / VR4———100 m / 50 m100 m / 50 mCl. 167
800GBASE-SR8 / VR8———100 m / 50 m100 m / 50 m802.3df

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 / LX105 km / 10 km1310大多数“LX”产品为 10 km
1000BASE-EX / ZX / EZX(厂商)40 / 80 / 120–160 km1310 / 1550 / 1550非 IEEE 标准
1000BASE-BX1010 km1310/1490 BiDi20/40/80 km 变体属厂商方案
10GBASE-LR10 km1310Cl. 52
10GBASE-ER40 km1550Cl. 52;短距离链路需留意 Rx 过载
10GBASE-ZR(厂商)80 km1550常用 APD 接收机
10G BiDi(厂商)10 / 20 / 40 / 60 / 80 km1270/1330, 1490/1550两端波长必须匹配
10G CWDM / DWDM40 / 80 km(配合放大可达 120 km)按波长网格CWDM,DWDM
25GBASE-LR / ER10 / 40 km1310 / 1550Cl. 114
40GBASE-LR4 / ER410 / 40 kmLAN-WDM 4 λCl. 87
40GBASE-FR2 km1550 单波长Cl. 89
40G PSM4 (MSA)10 km1310 × 4 根光纤 (MPO)—
50GBASE-FR / LR / ER2 / 10 / 40 km1310 / 1550Cl. 139
100GBASE-DR500 m1310Cl. 140
100G PSM4 (MSA)500 m(部分型号 2 km)1310 × 4 根光纤MPO-12
100G CWDM4 (MSA) / CLR42 km1271–1331 × 4LC duplex
100G 4WDM-10 / -20 / -40 (MSA)10 / 20 / 40 kmLAN-WDM / CWDM—
100GBASE-FR1 / LR1 (100G Lambda)2 / 10 km1310 单波长(λ)Cl. 140 (802.3cu)
100GBASE-LR410 kmLAN-WDMCl. 88
100GBASE-ER4 / ER4-lite(厂商)40 km / 25–30 kmLAN-WDMCl. 88 / 厂商(ER4-lite 无 SOA,假定启用 FEC)
100GBASE-ZR80–120 kmC 波段相干Cl. 154 (802.3ct)
200GBASE-DR4 / FR4 / LR4 / ER4500 m / 2 / 10 / 40 km1310 ×4 / LAN-WDMCl. 121, 122
400GBASE-DR4500 m1310 × 4 根光纤 (MPO-12)Cl. 124
400GBASE-FR4 / LR4-62 km / 6 kmCWDM 4 λCl. 151 (802.3cu)
400G-LR4-10 (100G Lambda MSA)10 kmCWDM 4 λMSA
400GBASE-FR8 / LR8 / ER82 / 10 / 40 kmLAN-WDM 8 λCl. 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 / DR8-2500 m / 2 km1310 × 8 根光纤802.3df
800G 2×FR4 / 2×LR4 (MSA)2 / 10 kmCWDM 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 / DR8-2500 m / 2 km1310 × 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 m1–100 m(部分厂商 OM3 可达 300 m)10GBASE-CR / SFF-8431
25G SFP281–3 m(采用 RS-FEC、CA-L 时为 5 m)最长 7 m1–100 mCA-N/CA-S/CA-L 线缆等级
40G QSFP+1–5 m (7 m)最长 10 m1–100 m40GBASE-CR4
100G QSFP281–3 m (5 m 26 AWG)AEC 最长 7 m1–100 m100GBASE-CR4
200G QSFP561–3 m最长 5–7 m1–100 m200GBASE-CR4
400G QSFP-DD / OSFP1–2.5 m (3 m)AEC 3–7 m1–100 m400GBASE-CR8
800G OSFP / QSFP-DD8001–2 mAEC 2–5 m1–50 (100) m800GBASE-CR8
1.6T(200G/通道)≤ 1 mAEC ≤ 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OM2OM3OM4 / OM5LW (SMF)标准
4GFC150 m380 m400 m10 km(部分型号 4 km)FC-PI-2
8GFC50 m150 m190 m10 kmFC-PI-4
16GFC35 m100 m125 m10 km (ELW 25 km)FC-PI-5
32GFC20 m70 m100 m10 km (ELW 25 km)FC-PI-6
64GFC—70 m100 m10 kmFC-PI-7
128GFC (4 × 32G, MPO)—70 m100 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 DACAOCMMF 光模块SMF 光模块
FDR (56G)3–4 m最长 100 mSR4 100 m OM3—
EDR (100G)2–3 m (5 m)3–100 mSR4 100 m OM4LR4 10 km(罕见)
HDR (200G)1–2 m (3 m)3–100 mSR4 100 mDR4 500 m, FR4 2 km
NDR(400G,双端口 OSFP 2×400G)1–2 m;ACC 3 m3–50 m (100 m)SR4 50 m / 100 mDR4 500 m, FR4 2 km
XDR (800G)≤ 1.5 m;ACC/AEC 3 m3–50 mSR8 50 mDR8 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
GPONB+ / C+28 / 32 dB20 km(逻辑距离 60 km)
XG-PON / XGS-PONN1 / N2 / E1 / E229 / 31 / 33 / 35 dB20 km,40 km(差分距离)
EPON / 10G-EPONPX20 / PR3024 / 29 dB20 km
50G-PONN1 / N2 / E1 / E229 / 31 / 33 / 35 dB20 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。


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