傳輸距離表:各類光模組在各種光纖上能傳多遠
「SR 在 OM3 上能傳多遠?」是光模組領域最常見的查詢。答案是一個標準數值,它假設最差情況的光纖、預算內的連接器損耗,以及規定的誤碼率(在 PMD 要求時配合 FEC)。這些表格彙總了以太網、光纖通道、InfiniBand 和 PON 的標準傳輸距離,以及機櫃內替代光模組的線纜長度。連接器潔淨的實際線路往往能傳得更遠;設計時應按標準數值計算,而不是依賴運氣。
以太網,多模(除非另有說明,均為 850 nm)
| PMD | OM1 (62.5 µm) | OM2 | OM3 | OM4 | OM5 | 標準 |
|---|---|---|---|---|---|---|
| 1000BASE-SX | 275 m | 550 m | 550 m(實際 ≈ 800–1 000 m) | 550 m | 550 m | 802.3 Cl. 38 |
| 1000BASE-LX(MMF,1310 nm,模式調節跳線) | 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(廠商) | — | — | 100 m | 100 m | — | 廠商 |
| 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(廠商) | — | — | 300 m / 100 m | 400 m / 150 m | — / 150 m | 廠商 |
| 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 雙工) | — | — | 75 m / 70 m | 100 m | 150 m | MSA / 廠商 |
| 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 |
多模傳輸距離由模式頻寬決定;在每通道 25G 及以上時還取決於接收器的色散容限,而不是衰減(光纖類型)。
以太網,單模
| PMD | 傳輸距離 | 波長 | 備註 |
|---|---|---|---|
| 1000BASE-LX / LX10 | 5 km / 10 km | 1310 | 大多數「LX」產品為 10 km |
| 1000BASE-EX / ZX / EZX(廠商) | 40 / 80 / 120–160 km | 1310 / 1550 / 1550 | 非 IEEE 標準 |
| 1000BASE-BX10 | 10 km | 1310/1490 BiDi | 20/40/80 km 變體屬廠商方案 |
| 10GBASE-LR | 10 km | 1310 | Cl. 52 |
| 10GBASE-ER | 40 km | 1550 | Cl. 52;短距離鏈路需留意 Rx 過載 |
| 10GBASE-ZR(廠商) | 80 km | 1550 | 常用 APD 接收器 |
| 10G BiDi(廠商) | 10 / 20 / 40 / 60 / 80 km | 1270/1330, 1490/1550 | 兩端波長必須匹配 |
| 10G CWDM / DWDM | 40 / 80 km(配合放大可達 120 km) | 按波長網格 | 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 單波長 | Cl. 89 |
| 40G PSM4 (MSA) | 10 km | 1310 × 4 根光纖 (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(部分型號 2 km) | 1310 × 4 根光纖 | 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 單波長(λ) | Cl. 140 (802.3cu) |
| 100GBASE-LR4 | 10 km | LAN-WDM | Cl. 88 |
| 100GBASE-ER4 / ER4-lite(廠商) | 40 km / 25–30 km | LAN-WDM | Cl. 88 / 廠商(ER4-lite 無 SOA,假定啟用 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 根光纖 (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 / 放大後最高約 400 km+ | C 波段相干 | Cl. 156 (802.3cw) / MSA |
| 800G-DR8 / DR8-2 | 500 m / 2 km | 1310 × 8 根光纖 | 802.3df |
| 800G 2×FR4 / 2×LR4 (MSA) | 2 / 10 km | CWDM 4 λ × 2 | 雙 LC / CS |
| 800G-ZR / ZR+ | 80–120 km / 放大後更遠 | 相干 | OIF 800ZR / OpenZR+ |
| 1.6TBASE-DR8 / DR8-2 | 500 m / 2 km | 1310 × 8 根光纖 | 802.3dj(制定中) |
波長規劃參見 波長波段;完整 PMD 列表參見 PMD 參考。
銅纜與有源線纜(典型產品)
| 速率 | 無源 DAC | 有源(ACC / AEC) | AOC | 備註 |
|---|---|---|---|---|
| 10G SFP+ | 1–7 m(10 m 細規格 AWG) | 有源最長 15 m | 1–100 m(部分廠商 OM3 可達 300 m) | 10GBASE-CR / SFF-8431 |
| 25G SFP28 | 1–3 m(採用 RS-FEC、CA-L 時為 5 m) | 最長 7 m | 1–100 m | CA-N/CA-S/CA-L 線纜等級 |
| 40G QSFP+ | 1–5 m (7 m) | 最長 10 m | 1–100 m | 40GBASE-CR4 |
| 100G QSFP28 | 1–3 m (5 m 26 AWG) | AEC 最長 7 m | 1–100 m | 100GBASE-CR4 |
| 200G QSFP56 | 1–3 m | 最長 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,無源線纜的傳輸距離就相應縮短;AEC 以功耗為代價,把距離恢復到 5–7 m (DAC 與 AOC 對比,線纜內部結構)。
光纖通道
| 速率 | OM2 | OM3 | OM4 / OM5 | LW (SMF) | 標準 |
|---|---|---|---|---|---|
| 4GFC | 150 m | 380 m | 400 m | 10 km(部分型號 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 光模組可在三代速率範圍內協商速率;傳輸距離按最高速率給出(FC 光模組)。
InfiniBand(典型 LinkX 級產品線)
| 代際 | 無源 DAC | AOC | MMF 光模組 | SMF 光模組 |
|---|---|---|---|---|
| FDR (56G) | 3–4 m | 最長 100 m | SR4 100 m OM3 | — |
| EDR (100G) | 2–3 m (5 m) | 3–100 m | SR4 100 m OM4 | LR4 10 km(罕見) |
| HDR (200G) | 1–2 m (3 m) | 3–100 m | SR4 100 m | DR4 500 m, FR4 2 km |
| NDR(400G,雙端口 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 廠商會校驗線纜身份與長度(IB 線纜)。
PON(預算等級,而非固定距離)
| 系統 | 等級 | 損耗預算 | 典型距離 |
|---|---|---|---|
| GPON | B+ / C+ | 28 / 32 dB | 20 km(邏輯距離 60 km) |
| XG-PON / XGS-PON | N1 / N2 / E1 / E2 | 29 / 31 / 33 / 35 dB | 20 km,40 km(差分距離) |
| EPON / 10G-EPON | PX20 / PR30 | 24 / 29 dB | 20 km |
| 50G-PON | N1 / N2 / E1 / E2 | 29 / 31 / 33 / 35 dB | 20 km |
分光比會消耗預算:1:32 分光器的損耗約為 17.5 dB,1:64 約為 21 dB (ODN 等級與預算)。
解讀這些數字
- 標準傳輸距離 假設最差情況的光纖衰減和模式頻寬、完整的連接器預留(MMF SR 鏈路通常為 1.5 dB)以及壽命末期的 Tx 功率。
- 廠商傳輸距離(例如 10G SR 標稱「OM3 上 300 m」)可能假設了更優的光纖或更低的連接器損耗;請核對規格書中的具體條件(解讀規格書)。
- 超出實際需要的傳輸距離 在 MMF 上沒有問題;但在 SMF 上,把 40/80 km 模組用在 2 km 鏈路可能造成接收器過載,需要加衰減(Rx 功率與鏈路預算)。
- 混用 不同 OM 類型,或兩端一邊 SR 一邊 LR,都無法正常工作(物理層不匹配)。
- 預算計算 和各項損耗數值參見:單位與換算。
在 CodingBox 中
模組自身標稱的傳輸距離儲存在長度位元組中(SMF 以 km 為單位,OM1–OM4 以專用單位),其 PMD 儲存在合規代碼欄位中;CodingBox 會同時顯示兩者,因此標籤寫著「10 km LR」而 EEPROM 實際記錄為 300 m OM3 的模組,能在上架前就被發現(Check transceiver, 記憶體映射)。
決定這些極限的物理機制包括 OM3/OM4 上的模式頻寬、1550 nm 處的色度色散、PMD;模組如何補償這些限制,參見:色散與頻寬。