[发明专利]单波长100G光模块及5G前传网络

说明书

本发明公开了一种单波长100G光模块，包括光发射单元和光接收单元，光发射单元接收一路100G/s速率的NRZ电信号，将一路100G/s速率的NRZ电信号编码转换为一路50G/s速率的四电平电信号，并将一路50G/s速率的四电平电信号转换为一路50G/s速率的PAM4光信号发射出去；光接收单元接收一路50G/s速率的PAM4光信号，将一路50G/s速率的PAM4光信号转换为一路50G/s速率的四电平电信号，并将一路50G/s速率的四电平电信号解码转换为一路100G/s速率的NRZ电信号输出。本发明单波长100G光模块，能够支撑单路100Gb/s速率的传输业务，并可以减少光器件的使用量，降低光模块的成本，同时与现有100G交换机接口完全兼容。

技术领域

本发明属于光通信技术领域，涉及一种基于PAM4(Pulse Amplitude Modulation)调制的光收发模块，具体涉及一种采用PAM4调制格式实现QSFP28的单波长光收发模块。还涉及一种应用该单波长100G光模块的5G前传网络。

背景技术

近年来大数据、云计算、5G、物联网以及人工智能等应用市场的快速发展，使得全球数据呈爆发式增长，这对互联网带宽的要求越来越高，如何最大化的利用现有的网络基础资源优化成本，并实现数据传输速率翻倍成为最大挑战。目前，在背板、系统、以及短距离的光纤传输中，普遍使用基于10Gb/s、25Gb/s、28Gb/s NRZ格式的传输方式，当传输速率超过28G并向更高速率演化时，背板等电信号传输会对高频信号产生更恶劣的损耗，而采用更高阶的调制，如PAM4制式，在相同的带宽下可以传输更多的数据。

目前，常用的100G QSFP28系列光模块采用收发一体模块，内部分别集成一路4*25Gb/s速率光发送单元和一路并行4*25Gb/s速率光接收单元，这种方式不仅成本高，同时由于不能全部开通使得传输速率成为瓶颈。随着光通信产品的发展，尤其是5G前传的需求，要求光模块单通道速率越来越高，成本越来越低，距离越来越长，灵敏度越来越高，在这种发展需求下，传统的100G光模块(四路25Gb/s的100G QSFP28光模块)已经不能满足高速传输数据的要求。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种单波长100G光模块，能够支撑单路100Gb/s速率的传输业务，并可以减少光器件的使用量，降低光模块的成本，同时与现有100G交换机接口完全兼容。

为了解决上述技术问题，本发明提供了一种单波长100G光模块，包括光发射单元和光接收单元，

所述光发射单元接收一路100G/s速率的NRZ电信号，将一路100G/s速率的NRZ电信号编码转换为一路50G/s速率的四电平电信号，并将一路50G/s速率的四电平电信号转换为一路50G/s速率的PAM4光信号发射出去；

所述光接收单元接收一路50G/s速率的PAM4光信号，将一路50G/s速率的PAM4光信号转换为一路50G/s速率的四电平电信号，并将一路50G/s速率的四电平电信号解码转换为一路100G/s速率的NRZ电信号输出。

本发明一个较佳实施例中，进一步包括所述光发射单元包括第一DSP处理器、激光驱动器和激光发射器；

所述第一DSP处理器对100G/s速率的NRZ电信号进行PAM4制式转换与编码，输出50G/s速率的四电平电信号；

所述激光驱动器将50G/s速率的四电平电信号转换为驱动信号，以驱动所述激光发射器；

所述激光发射器将所述驱动信号转换为50G/s速率的PAM4光信号发射出去；

所述光接收单元包括光接收机和第二DSP处理器；

所述光接收机接收50G/s速率的PAM4光信号，并将50G/s速率的PAM4光信号转换为50G/s速率的四电平电信号；