YD T 2759.3-2021 单纤双向光收发合一模块 第3部分：50Gb s.pdf

1、ICS 33.180.01 CCS M33 YD 中 华 人 民 共 和 国 通信 行 业 标 准 YD/T 2759.3 201X 单纤双向光收发合一模块 第 3 部分： 50Gb/s Single fiber Bi-Directional (BiDi) optical transceiver module Part 3: 50Gb/s （ 报批 稿） 201X - XX - XX 发布 201X - XX - XX 实施 中华人民共和国工业和信息化部 发布 YD/T 2759.3-201X I 目 次 前言 . III 引言 . IV 1 范围 . 1 2 规范性引用文件 . 1 3 术语

2、和定义 . 2 4 缩略语 . 6 5 分类、功能框图和测试参考点 . 7 5.1 分类 . 7 5.2 功能框图 . 7 5.3 测试参考点 . 8 6 技术要求 . 8 6.1 极限条件 . 8 6.2 推荐工作条件 . 9 6.3 光纤类型 . 10 6.4 光接口连接器类型 . 10 6.5 光接口技术要求 . 10 6.6 电接口技术要求 . 13 6.7 机械外形尺寸和引出端排列 . 14 6.8 软件要求 . 14 6.9 外观要求 . 14 6.10 环保符合性 . 14 7 测试方法 . 14 7.1 测试环境要求 . 14 7.2 测试仪器要求 . 15 7.3 波长范围

3、. 15 7.4 边模抑制比 . 15 7.5 平均发送光功率 . 15 7.6 发送外眼光调制幅度（ OMAouter） . 15 7.7 PAM4 信号 发送色散眼闭合度（ TDECQ） . 15 7.8 PAM4 信号 发送眼闭合度（ TECQ） . 16 7.9 消光比 . 17 7.10 光回波损耗容限 . 17 7.11 发射关断时的平均发送光功 . 17 7.12 光发送转换时间 . 17 7.13 发射光反射 . 17 7.14 RINXOMA . 17 7.15 光 功率损伤阈值 . 17 7.16 平均接收光功率 . 17 YD/T 2759.3-201X II 7.17

4、接收光反射 . 17 7.18 OMAouter 接收光功率 . 17 7.19 OMAouter 接收灵敏度 . 17 7.20 OMAouter 加压接收灵敏度 . 18 8 可靠性试验 . 18 8.1 可靠性试验环境要求 . 18 8.2 可靠性试验要求 . 18 8.3 失效判据 . 19 9 电磁兼容试验要求 . 19 9.1 电磁兼容试验要求 . 19 9.2 射频电磁场辐射发射试验限值 . 19 9.3 失效判据 . 20 10 检验规则 . 20 10.1 检验分类 . 20 10.2 出厂检验 . 20 10.3 型式检验和电磁 兼容试验 . 21 11 标志、包装、运输和

5、贮存 . 22 11.1 标志 . 22 11.2 包装 . 22 11.3 运输 . 23 11.4 贮存 . 23 附 录 A （ 规范 性） 光模 块链路功率预算 . 24 附录 B （资料性） 机械尺寸 . 25 附录 C （规范性） 引脚定义 . 27 YD/T 2759.3 201X III 前 言 本 文件 按照 GB/T 1.1-2020标准 化工作导 则 第 1 部分 ：标准化文件的结构和起草规则 的 规定 起草 。 本文件 是 YD/T 2759单纤双向光收发合一模块 的 第 3 部分 。 YD/T 2759 已经 发布如下部分： 第 1部分： 10Gb/s； 第 2部分：

6、 25Gb/s。 请注意本文件的某些内容可能涉及专利。本文件的发布机构不承担识别这些专利的责任。 本 文件 由中国通信标准化协会提出并归口。 本文件 起草单位：中国信息通信研究院、 中国信息通信科技集团有限公司 、中国移动通信集团有限 公司 、华为技术有限公司 、中兴通讯股 份有限公司 、 上海诺基亚贝尔股份有限公司 、 武汉华工正源光子 技术有限公司 。 本文件 主要起草人： 吴冰冰、 刘璐 、 林韬、 宋梦洋、 赵文玉 、王东 、 何向 、 武成宾 、 何瑾琳 、 汤彪。 YD/T 2759.3-201X IV 引 言 YD/T 2759单纤双向光收发合一模块 旨在确立包 含 不同速率 的

7、 单纤双向光收发合一模块 需要 遵 循的 技 术 参数 、测试方法、可靠性试验、检验规则 等 要求 ，拟由 三 个部分构成 ，随着技术发展演进， 未 来 可 能包含更多部分 。 第 1部分： 10Gb/s。目的在于确立 10Gb/s单纤双向光收发合一模块需要 遵循的 技 术 参数 、测试 方法、可靠性试验、检验规则 等 要求。 第 2部分： 25Gb/s。目的在于确立 25Gb/s单纤双向光收发合一模块需要 遵循的 技 术 参数 、测试 方法、可靠性试验、检验规则 等 要求。 第 3部分： 50Gb/s。 目的在于确立 50Gb/s单纤双向光收发合一模块需要 遵循的 技 术 参数 、测试 方法

8、、可靠性试验、检验规则 等 要求。 YD/T 2759.3 201X 1 单 纤双向 光收发合一模块 第 3 部分 ： 50Gb/s 1 范围 本文件 规定了 50Gb/s单纤双向 光收发合一模块（以下简称为 “ 光模块 ” ）的技术要求、测试方法、 可靠性试验、电磁兼容试验、检验规则、标志、包装、运输和贮存要求。 本文件 适用于 50Gb/s四电平脉冲幅度调制（ PAM4）单纤双向光收发合一模块。 2 规范性引用文件 下列文件 中 的内容通过文中的规范性引用而构成本文件必不可少的条款。其中 ，注 日期的引用文件， 仅 该日期对应的版本适用于本文件 ； 不 注 日期的引用文件，其最新版本（ 包

9、括 所有的修改单） 适用于 本 文件。 GB/T 191 包装储运图示标志 GB/T 2828.1 计数抽样检查程序 第 1部分：按接收质量限（ AQL）检索的逐批检验抽样计划 GB/T 9771（所有部分） 通信用单模光纤 GB/T 26125 电子电气产品 六种限用物质（铅、汞、镉、六价铬、多溴联苯和多溴二苯醚）的测 定 GB/T 26572-2011 电子信息产品中有毒有害物质的限量要求 YD/T 1766-2016 光通信用光收发合一模块的可靠性试验失效判据 YD/T 2798.1-2015 用于光通 信的光收发合一模块测试方法 第 1部分：单波长型 YD/T 2804.2-2015

10、40Gbit/s/100Gbit/s强度调制可插拔光收发合一模块 第 2部分： 4 25Gbit/s YD/T 3538.3-2020 400Gb/s强度调制可插拔光收发合一模块 第 3部分： 4 100Gb/s YD/T 3713-2020 50Gb/s PAM4调制光收发合一模块 SJ/T 11364-2014 电子信息产品中污染控制标识要求 IEC 61000-4-2 电 磁兼 容 试验 第 4-2 部分：试验和测量技术 - 静电放 电抗扰度试验 （ Electromagnetic compatibility (EMC) Part 4-2: Testing and measurement

11、 techniques Electrostatic discharge immunity test） IEC 61000-4-3 电磁兼容试验 第 4-3部分：试验和测量技术 -辐射，射频，电磁场抗扰度试验 （ Electromagnetic compatibility (EMC) Part 4-3: Testing and measurement techniquesRadiated, radio-frequency, electromagnetic field immunity test） IEEE 802.3cd-2018 IEEE以太网标准 增补 3： 50Gb/s应用媒质接入控制参数

12、和 50Gb/s， 100Gb/s 和 200Gb/s物理层和管理参数（ IEEE Standard for Ethernet - Amendment 3: Media Access Control Parameters for 50 Gb/s and Physical Layers and Management Parameters for 50 Gb/s, 100 Gb/s, and 200 Gb/s Operation） YD/T 2759.3-201X 2 ANSI/ESDA/JEDEC JS-001-2017 静电放电敏感度试验 -人体放电模型（ HBM）组成等级（ For Elec

13、trostatic Discharge Sensitivity Testing-Human Body Model (HBM) Component Level） Telcordia GR-468-CORE-2004 用于电信设备的光电器件通用 可靠性保证要求（ Generic reliability assureance requirements for optoelectronic devices used in telecommunications equipment） SFF-8419 Rev 1.3 SFP+电源和低速接口规范 Rev 1.3（ Specification for SFP

14、+ Power and Low Speed Interface） SFF-8472 Rev12.3 光模块诊断监控接口规范 Rev12.3（ Specification for Management Interface for SFP+） SFF-8636 Rev 2.10a 线缆环境管理接口的规范 Rev 2.10a（ Specification for management interface for cabled environments） SFF-8679 Rev 1.8 4通道 QSFP28 电口规范 Rev 1.8（ Specification for QSFP28 4 Base

15、Electrical Specification） SFP-DD MIS Rev 1.0 SFP-DD管理接口规范 Rev 1.0（ SFP-DD Management Interface Specification） SFP-DD Hardware Rev 4.2 SFP-DD硬件 规范 Rev 4.2（ SFP-DD Hardware Specification for SFP DOUBLE DENSITY 2X PLUGGABLE TRANSCEIVER） DSFP MSA Rev 1.0 双通道 SFP规范 Rev 1.0（ Specification for Dual SMALL F

16、ORM FACTOR PLUGGABLE MODULE） DSFP ACMIS Rev 0.95a DSFP通用管理接口规范摘要 Rev 0.95a（ Abridged Common Management 11 Interface Specifications） FCC PART 15 射频器件（ Radio frequency devices） 3 术语和定义 下列 术语和定义适用于本文件 。 3.1 边模抑制比 side mode suppression ratio 对于单纵模激光器，主纵模峰值光 功率 Px与最大次纵 模峰值光功率 PS之比，见图 1。计算方法见公 式（ 1） ： X S

17、 PS M S R = 1 0 lg ( )P （ 1） 式中： SMSR边模抑制比，单位为 dB； Px主纵模峰值光功率，单位为 mW； PS最大次纵模峰值光功率，单位为 mW。 YD/T 2759.3 201X 3 图 1 边模抑制比示意图 来源： YD/T 2798.1-2015， 5.10 3.2 平均发送光功率 average launch power 在规定的工作条件下，发射端输出 光功率的平均值。 来源： YD/T 2798.1-2015， 5.1 3.3 消光比 extinction ratio 平均发射光功率 P3 与平均发射光功率 P0 的比值，见公式（ 2）。 3 0 P

18、ER=10 lg( )P （ 2） 式中： ER 消光比，单位 :dB； P3 连续 7 个逻辑 3电平中间两个 UI 的平均功率值，单位 :mW，见图 2； P0 连续 6 个逻辑 0电平中间两个 UI 的平均功率值，单位 :mW，见图 2。 图 2 PRBS 测试模式下 的 功率级示 例 来源： YD/T 3538.2-2019， 4.1 YD/T 2759.3-201X 4 3.4 外眼光调制幅度 outer optical modulation amplitude 平均发射光功率 P3 与平均发射光功率 P0 的差值 ， 见公式（ 3）。 OMAouter=10 lg(P3-P0) （

19、 3） 式中： OMAouter 外眼光调制幅度，单位 :dBm。 P3 连续 7 个 3电平中间两个 UI 的均值，单位 :mW，见图 2； P0 连续 6 个 0电平中间两个 UI 的均值，单位 :mW， 见图 2。 来源： YD/T 3538.2-2019， 4.2 3.5 PAM4 信号发送色散眼闭合度 transmitter dispersion eye closure for PAM4 发射机 通过最差光通道传输后的垂直眼图闭合程度，可通过 公式（ 4） 、（ 5）计算 。 o u t e r t O M A 1TD E C Q = 1 0 l g 6 Q R （ 4） 22GSR

20、= + （ 5） 式中： OMAouter 外眼光调制幅度 ，单位 :mW； Qt为常数 3.414，与格 雷编码 PAM4 BER 和目标 SER 一致； R均方根噪声； G确定 SER 下的最小归一化高斯噪声的标准差，计算方法参见附录 A； S光电转换器和示波器联合噪声的标准差。 来源： YD/T 3538.2-2019， 4.3 3.6 PAM4 信号发送眼闭合度 transmitter eye closure for PAM4 发射机未经过光纤传输的垂直眼图闭合程度。 3.7 光回波损耗 optical return loss 发射波长上 ，沿输出路径发射的光功率与反射光功率之比。 来

21、源： YD/T 2798.1-2015， 5.13 3.8 发射关断时的平均发送光功率 average launch power of off transmitter 发射关断时，发射端的平均发送光功率。 来源： YD/T 2798.1-2015， 5.2 YD/T 2759.3 201X 5 3.9 光发送转换时间 transmitter transition time OMAouter 上升时 间 Tr 和下降时间 Tf 中的 较 大值 。 其中： Tr OMAouter 从 20%上升到 80%的时间，单位 ： ps； Tf OMAouter 从 80%下降到 20%的时间，单位 ： p

22、s。 来源： YD/T 3538.2-220， 4.1 3.10 相对强度噪声光调制幅度 relative intensity noise optical modulation amplitude 在规定的光反射情况下，相对于光调制幅度的相对强度噪声。计算方法见公式（ 6）： R IN O M A = 1 0 Nx MPBW P （ 6） 式中： RINxOMA相对强度噪声光调制幅度，单位为 dB/Hz，其中 X 为规定的反射系数； PN激光器未加调制时，输出光经光电转换后的电噪声功率 ，单位为 W； PM激光器加调制时，输出光经光电转换后的电噪声功率，单位为 W； BW低通滤波器的带宽，单位

23、为 Hz。 来源： YD/T 2798.1-2015， 5.8 3.11 接收光功率损伤阈值 receiver optical power damage threshold 被测光模块接收部分不会被损坏的最大入射光功率。 来源： YD/T 2798.1-2015， 6.14 3.12 接收光反射 receiver optical reflection 在光接收端，反射光功率与入射光功率之比。 来源： YD/T 2798.1-2015， 6.10 3.13 OMAouter接收灵敏度 OMAouter receiver sensitivity 在规定的调制速率下，满足规定的比特差错率时，光模块所

24、能接收到的最小平均光功率对应的光调 制幅度。计算方法见公式（ 7）： 10 10 1 0 1= 2 SE N 1 0 1 ER O M A ERSE N + （ 7） YD/T 2759.3-201X 6 式中： SENOMAOMA 接受灵敏度，单位为 mW； SEN灵敏度，单位为 mW； ER标准光发射机的消光比，单位为 dB。 来源： YD/T 2798.1-2015， 6.2 3.14 OMAouter加压接收灵敏度 OMAouter stressed receiver sensitivity 在规定的调制速率和正弦抖动加压条件下，满足规定的比特差错率时，光模块所能接收到的最小平 均光功

25、率对应的光调制幅度。 来源： YD/T 2798.1-2015， 6.3 4 缩略语 下列缩略语适用于本 文件 。 AQL 接收质量限 (Acceptance Quality Limit） BER 比特差错率 (Bit Error Ratio) CML 电流模式逻辑 (Current Mode Logic) DSFP 双小型 化 可插拔模块 （ Dual Small Form Factor Pluggable Module） EMC 电磁兼容 (Electromagnetic Compatibility) ESD 静电放电 (Electro-Static Discharge) GND 地 (G

26、round) HBM 人体模型 (Human Body Model) LC 小型长方型光纤接头 (Lucent Connector) LoS 信号丢失 (Loss of Signal) LVCMOS 低电压互补金属氧化物半导体 (Low Voltage Complementary Metal Oxide Semiconductor) MDI 媒介相关接口 (Medium Dependent Interface) MSA 多源协议 (Multi-Source Agreement) OMAouter 外眼光调制幅度 (Outer Optical Modulation Amplitude) PAM4

27、 四电平脉冲幅度调制 (Pulse Amplitude Modulation 4) PMA 物理媒介连接层 (Physical Medium Attachment) PMD 物理媒介相关层 (Physical Medium Dependent) PRBS 伪随机二进制序列 (Pseudo-Random Binary Sequence) QSFP28 100Gb/s四通道小型化可插拔模块 (Quad Small Form-factor Pluggable) RINxOMA 相对强度噪声光调制幅度 (Relative Intensity Noise Optical Modulation Ampli

28、tude) RS 接收灵敏度（ Receiver Sensitivity） Rx 接收机（ Receiver） SECQ PAM4信号压力眼闭合度 (Stressed Eye Closure for PAM4) YD/T 2759.3 201X 7 SFP-DD 双密度小型化可插拔模块（ Small Form Factor Pluggable Module Double Density） SFP56 56Gb/s小型化可插拔模块（ 56Gb/s Small Form Factor Pluggable Module） SMSR 边模抑制比 (Side Mode Suppression Ratio

29、) TDECQ PAM4信号发送色散眼闭合度 (Transmitter Dispersion Eye Closure for PAM4) TECQ PAM4信号发送眼闭合度 (Transmitter Eye Closure for PAM4) Tx 发送机（ Transmitter） UI 单位间隔（ Unit Interval） 5 分类、功能框图和测试参考点 5.1 分类 5.1.1 按传输距离 光模块按传输距离 可 分为： 10km； 20km； 40km。 5.1.2 按封装类型 光模块按 封装 类型 可 分为： QSFP28； SFP-DD； DSFP； SFP56。 5.1.3 电

30、接口 类型 光模块按电接口类型可分为： 1 50Gb/s； 2 25Gb/s。 5.2 功能框图 光模块 的功能框图 见 图 3。 YD/T 2759.3-201X 8 图 3 光模块 功能 框图 5.3 测试参考点 光模块 的测试参考点 见 图 4。 图中： PMA物理媒介连接层； PMD物理媒介相关层； MDI 媒介相关接口； TP 测试参考点。 图 4 光模块测试参考点 6 技术要求 6.1 极限条件 光模块的 极限条件见 表 1。 表 1 极限条件 参数 最小值 最大值 单位 电源电压 - 3.6 V 存贮温度 -40 +85 相对 湿度 5 95 % 模块插入力 QSFP28 - 6

31、0 N YD/T 2759.3 201X 9 SFP-DD 40 N DSFP - 18 N SFP56 - 18 N 模块拔出力 QSFP28 - 30 N SFP-DD - 30 N DSFP - 12.5 N SFP56 - 12.5 N 模块插拔次数 QSFP28 50 - 次 SFP-DD 50 - 次 DSFP 90 - 次 SFP56 50 - 次 6.2 推荐工作条件 光模块的推荐工作条件见 表 2。 表 2 推荐工作条件 参数名称 最小值 最大值 单位 电源电压 3.135 3.465 V 工作温度 a 商业级 0 70 扩展级 -5 +85 工业级 -40 +85 功耗 Q

32、SFP - 等级 1： 1.5 W - 等级 2： 2.0 - 等级 3： 2.5 - 等级 4： 3.5 - 等级 5： 4.0 - 等级 6： 4.5 - 等级 7： 5.0 - 等级 8： 10b SFP-DD - 等级 1： 1 W - 等级 2： 1.5 - 等级 3： 2.0 - 等级 4： 3.5 - 等级 5： 5.0 - 等级 6： 保留 - 等级 7： 保留 YD/T 2759.3-201X 10 - 等级 8： Pmaxc DSFP - 等级 1： 1 W - 等级 2： 1.5 - 等级 3： 2.5 - 等级 4： 3.5 SFP56 - 等级 1： 1.0 W -

33、等级 2： 1.5 - 等级 3： 2.0 a 管壳温度； b 最大功耗参阅管理寄存器 ； c 最大功耗参阅管理寄存器 ， 最大功耗为 0.25 W 的整数倍，向下取整为 0.25 W 的下一个整数倍。 6.3 光纤类型 光模块采用单模 光纤 ，光纤要求符合 GB/T 9771（所有部分） 的相关规定。 6.4 光接口连接器类型 光模块光接口连接器 宜 支持 LC型 。 6.5 光 接口技术要求 光模块的波长分配 见 表 3。 表 3 光模块 波长分配 传输距离 （ km） 通道 发送波长范围（ nm） 接收波长范围（ nm） 10 上行 12601280 13201340 下行 132013

34、40 12601280 20/40 上行 12811297 a 13061322b 下行 13061322b 12811297a a 部分场景可采用 1292.21nm1296.59nm 更窄发送和接收波长范围； b 部分场景可采用 1306.29nm1310.19nm 更窄发送和接收波长范围。 传输距离为 10km的光模块光接口技术要求 见 表 4， 链路功率预应符合 附录 A。 表 4 传输距离为 10km 的光模块光接口参数 参数 最小值 最大值 单位 发送部分 信号波特率 26.5625 GBd 信号波特率波动范围 100X10-6 - 调制格式 PAM4 - 波长范围 见表 3 nm

35、 边模抑制比（ SMSR） 30 - dB 平均发送 光 功率 a -4.5 +4.2 dBm YD/T 2759.3 201X 11 发送外眼光调制幅度 （ OMAouter） b TDECQ1.4dB -1.5 +4 dBm 1.4dB TDECQ 3.2dB -2.9+TDECQ 外眼光调制幅度 减去 发 送 色散眼闭合 度 -2.9 - dBm 发 送 色散眼闭合 度（ TDECQ） - 3.2 dB 发送眼闭合度（ TECQ） - 3.2 dB | TDECQ - TECQ | - 2.5 dB 消光比 3.5 - dB 光回波损耗容限 - 15.6 dB 发射关断时的平均发送光功 - -16 dBm 光发送 转换时间 - 34 ps 发射光反射 - -26 dB RIN15.6OMA - -132 dB/Hz 接收部分 信号波特率 26.5625 GBd 信号波特率波动范围 100X10-6 - 波长范围 见表 3 nm 接 收 光功率损伤阈值 c 5.2 - dBm 平均接收光功率 d -10.8 +4.2 dBm 接收光反射 - -26 dB OMAouter 接收光功率 - 4 dBm OMAouter 接收灵敏度 e TECQ1