100G光模块选型及适用场景

一、核心选型因素

1. 封装类型（决定尺寸与兼容性）
   • QSFP28：主流封装（体积小，功耗低至3.5W），支持热插拔，适用于高密度数据中心交换机。
   • CFP/CFP2/CFP4：尺寸较大（CFP2体积比CFP小一半），适用于长距离传输或需高可靠性的场景（如城域网），CFP2支持4通道并行传输。
   • 选型建议：优先QSFP28以节省空间和能耗；若设备接口限制（如旧式路由器），可选CFP系列。
2. 传输距离与光纤类型
   • 短距离（<2km）：多模光纤（OM3/OM4），模块如100G SR4（多模，850nm），传输300-400m 。
   • 中长距离（2-40km）：单模光纤（OS2），模块分两类：
     • CWDM4：波长1270-1610nm，2km传输，双纤双向，成本低 。
     • PSM4：波长1310nm，2km传输，需8芯光纤，适合高密度但成本较高。
   • 长距离（>40km）：单模光纤，模块如100G ER4（支持40km）、ZR4（支持80km），需外置EDFA放大器。
3. 调制技术与波长
   • PAM4调制：新型方案（如100G QSFP28 DWDM），支持50GHz/100GHz波长间隔，单纤带宽达4800G，适合80km城域网。
   • 传统NRZ调制：如100G LR4（1310nm波长，10km），技术成熟但带宽较低。

二、主流类型对比与适用场景

类型	传输距离	光纤/波长	优势	典型应用场景
QSFP28 SR4	≤400m	多模OM4，850nm	低成本，低功耗	数据中心机架内互联
QSFP28 CWDM4	2km	单模OS2，CWDM波长	双纤双向，性价比高	数据中心中距互联
QSFP28 PSM4	2km	单模OS2，1310nm	高密度布线	企业园区骨干网
CFP2 LR4	10km	单模OS2，LAN-WDM	高可靠性，兼容OTN网络	城域光传送网
CFP2 ER4/ZR4	40-80km	单模OS2，制冷激光器	超长距，支持FEC纠错	跨数据中心互联(DCI)

1. 明确需求：
   • 速率匹配：确保设备支持100G速率（如QSFP28可向下兼容40G）。
   • 距离测算：机房内短距选SR4；楼宇间中距选CWDM4；城域长距选ER4/ZR4。
2. 成本与功耗权衡：
   • CWDM4比PSM4节省光纤成本，PAM4方案虽高效但功耗略高（约5.5W）。
   • 工业级模块（宽温-40℃~85℃）适用于严苛环境，但价格提升30%。
3. 兼容性验证：
   • 检查交换机协议（如支持CMIS 5.1），优先选带DDM功能的光模块，实时监控温度、光功率。
4. 场景适配案例：
   • 数据中心：QSFP28 SR4/CWDM4，支持高密度部署。
   • 油田大数据平台：采用CFP2 ER4模块，实现40km边缘数据回传与实时分析。

四、注意事项

• 光纤匹配：单模模块必须配单模光纤，混用会导致信号丢失。
• 运维管理：定期清洁接口，利用DDM预警故障（如光功率过载 ）。
• 市场趋势：PAM4和相干 光模块（如100G ZR4）是未来主流，适合新建项目 。

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