YD T 3539.2-2021 400Gbit s相位调制光收发合一模块 第2部分：1×400Gbit s.pdf

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1、ICS 33.180.01 CCS M 33 YD 中华人民共和国 通信 行业标准 YD/T 3539.2202X 400Gb/s 相位调制光收发合一模块 第 2 部 分： 1400Gb/s 400Gb/s phase modulation transceiver modulePart 2: 1400Gb/s （报批稿） 202X - XX - XX 发布 202X - XX - XX 实施 中 华 人 民 共 和 国 工 业 和 信 息 化 部 发 布 YD/T 3539.2-202X I 目 次 前言 .III 引言 .IV 1 范围 .1 2 规范性引用文件 .1 3 术语和定义 .2

2、4 缩略语 .4 5 分类 .4 5.1 分类 .4 5.2 功能框图 .5 6 技术要求 .5 6.1 极限条件 .5 6.2 推荐工作条件 .6 6.3 光纤类型 .6 6.4 光接口要求 .7 6.5 电接口要求 .8 6.6 机械外形尺寸和引出端排列 .12 6.7 软件技术要求 .12 6.8 功能要求 .12 6.9 外观要求 .13 6.10 环保符合性 .13 7 测试方法 .13 7.1 测试环境要求 .13 7.2 测试仪器要求 .13 7.3 中心频率及中心频率稳定度的测试 .13 7.4 平均输出光功率及输出光功率稳定度的测试 .13 7.5 误差矢量幅度的测试 .13

3、 7.6 接收机反射系数的测试 .13 7.7 接收光功率范围的测试 .13 7.8 色散 容限的测试 .13 7.9 DGD 容限的测试 .14 7.10 OSNR 容限的测试 .14 7.11 发射关断时的平均发送光功率的测试 .14 7.12 接收光回波损耗的测试 .14 8 可靠性试验 .14 8.1 可靠性试验环境要求 .14 8.2 可靠性试验要求 .14 8.3 失效判据 .15 9 电磁兼容试验要求 .16 YD/T 3539.2-202X II 9.1 电磁兼容试验要求 .16 9.2 射频电磁场辐射发射试验限值 .16 9.3 失效判据 .17 10 检验规则 .17 10

4、.1 检验分类 .17 10.2 出厂检验 .17 10.3 型式检验和电磁兼容试验 .18 11 标志、包装、运输和贮存 .19 11.1 标志 .19 11.2 包装 .19 11.3 运输 .19 11.4 贮存 .19 附 录 A （资料性） 机械尺寸 .21 附 录 B （规范性） 引脚定义 .26 附 录 C （资料性） 光模块状态转换流程 .63 YD/T 3539.2201X 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 3539 400Gb/s相位调制光收发合一模块 的第 2部分

5、 。 YD/T 3539已经发布如下部 分： 第 1部分： 2200Gb/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 、 中兴通讯股份有限公司 、 中国信息通信科技集团有限公司 、 深圳新飞通光电子技术有限公司、武汉华工正源光子技术有限公司、华为技术有限公司。 本文件主要起草人：吴冰冰、赵文玉、武成宾、程 燕鹏 、汤瑞、宋梦洋、马广鹏、汤彪、米光灿 。 YD/T 3539.2-202X IV 引 言 YD/T 3539 400Gb/s 相位调制光收发合一模块 旨在确立包含

6、不同速率 的 400Gb/s 相位调制光 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 ， 拟由两个部分构成 ， 随 着技术发展演进，未来可能包含更多部分。 第 1部分： 2200Gb/s。目的在于确立 2200Gb/s相位调制光收发合一模块 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： 1400Gb/s。目的在于确立 1400Gb/s相位调制光收发合一模块 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。 YD/T 3539.2201X 1 400Gb/s 相位调制光收发合一模块 第 2 部分： 1400Gb/s

7、 1 范围 本文件规 定了采用 1400Gb/s的 400Gb/s相位调制光收发合一模块（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 1400Gb/s波分复用系统使用的相位调制光模块。 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（ A

8、QL）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 2618.2-2013 40Gb/s相位调制光收发合一模块技术条件 第 2部分：差分正交相移键控 (DQPSK)调制 YD/T 2649-2013 N100Gbit/s光波分复用（ WDM）系统测试方法 YD/T 2798.1-2015 用于光通信的光收发合一模块测

9、试方法 第 1部分：单波长型 YD/T 2969.2-2018 100Gbit/s双偏振正交相移键控（ DP-QPSK）光收发模块技术条件 第 2部分： CFP相干光模块 YD/T 3783-2020 N400Gb/s光波分复用（ WDM）系统技术要求 YD/T XXXX-202X 城域 N400Gbit/s光波分复用（ WDM）系统技术要求 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-

10、2: Testing and measurement 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） YD/T 3539.2-202X 2 IEEE

11、802.3-2018 以太网标准（ IEEE Standard for Ethernet） 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 Electrostatic 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 optoelectr

12、onic devices used in telecommunications equipment） CFP MSA HW Rev.1.4 CFP光模块硬件规范（ CFP MSA Hardware Specification） CFP MSA MIS Rev.2.6 CFP光模块管理接口规范（ CFP MSA Management Interface Specification） CFP2 MSA HW Rev.1.0 CFP2光模块硬件规范（ CFP MSA CFP2 Hardware Specification） QSFP-DD Hardware Specification Rev.5.1

13、 QSFP-DD硬件规范 双排 8通道可插拔收发模块 （ QSFP-DD Hardware specification for QSFP DOUBLE DENSITY 8X PLUGGABLE TRANSCEIVER） Common Management Interface Specification Rev.4.0 8/16通道可插拔收发模块通用管理接口规 范（ Common Management Interface Specification for 8X/16X PLUGGABLE TRANSCEIVERS） OSFP Module Specification Rev.3.0 OSFP

14、8通道小尺寸可插拔模块规范（ OSFP MSA Specification for OSFP OCTAL SMALL FORM FACTOR PLUGGABLE MODULE） OIF-MSA-100GLH-EM-01.1 100G长距 DWDM传输模块电气机械实施协议（ Implementation Agreement For 100G Long-Haul DWDM Transmission Module-Electromechanical） OIF-MSA-100GLH-EM-02.1 第二代 100G长距 DWDM传输模块电气机械实施协议 （ Implementation Agreeme

15、nt For Generation 2.0 100G Long-Haul DWDM Transmission Module-Electromechanical） OIF-CFP2-DCO-01.0 CFP2数字相干光模块 实施协议 （ Implementation Agreement for CFP2-Digital Coherent Optics Module） OIF-400ZR-01.0 400ZR实施协议 （ Implementation Agreement 400ZR） FCC PART 15 射频器件（ Radio frequency devices） 3 术语和定义 下列术语和定

16、义适用于本文件。 3.1 光信噪比容限 optical signal-to-noise ratio tolerance 接收光功率在最佳接收范围内，纠错前误码率达到 规定值 时接收端可以容忍的最小光信噪比。 来源： YD/T 2618.2-2013， 4.3 3.2 色散容限 chromatic dispersion tolarence 光信噪比 代价达到特定值时所对应的色散值。 来源： YD/T 2618.2-2013， 4.5 3.3 YD/T 3539.2201X 3 偏振模色散容限 polarization mode dispersion tolarence 光信噪比 代价达到特定值时

17、所对应的偏振模色散值，主要源于一阶偏振模色散，采用 DGD 平均值 或最大值表示，其中最大值一般取为平均值的 3倍。本标准中采用最大值表示。 来源： YD/T 2618.2-2013， 4.6 3.4 输出功率稳定度 stability of the expore power 输出功率稳定度分为通道内的输出功率稳定度和通道间的输出功率稳定度 。 通道内的输出功率稳定 度是指在一个通道内的功率的变化范围 。 通道间的输出功率稳定度是指不同通道间的功率差的范围 。 测 试时需等待足够长的时间以得到精确的变化范围，一般不少于半小时。 来源： YD/T 2618.2-2013， 4.7 3.5 中心频

18、率稳定度 stability of the center frequency 光频率在标准频率附近的变化范围 来源： YD/T 2618.2-2013， 4.8 3.6 接收光功率范围 range of received optical power 为优化 OSNR 容限参数而限制待接收信号的输入光功率范围。 来源： YD/T 2969.2-2018， 4.1 3.7 接收光功率损坏阈值 damage threshold of received optical power 接收机能承受而不损坏的输入光功率最大值。 注： 在此接收光功率下，接收机无需正常工作。 来源： YD/T 2969.2-2

19、018， 4.2 3.8 误差矢量幅度 error vector magnitude 在一个给定时刻理想无误差基准信号与实际发射信号的矢量差 ， 能全面衡量调制信号的幅度误差和 相位误差，通常用均方根值来评估。 来源： YD/T 2969.2-2018， 4.3 3.9 偏振复用 16 阶正交幅度调制 polarization multiplexing 16 quadrature amplitude modulation 通过光信号两个正交偏振态的复用和 16阶（ 发射信号集大小为 16） 正交幅度调制的调制码型来传 输高速信号。 来源： YD/T 3783-2020， 3.3 YD/T 35

20、39.2-202X 4 4 缩略语 下列缩略语适用于本文件。 AQL 接收质量限 (Acceptable Quality Level) BER 比特差错率 (Bit Error Ratio) CFP2 100Gb/s可插拔光收发合一模块 -类型 2(Centum Form Factor Pluggable Module-Type 2) DCO 数字接口相干光学（ Digital Coherent Optics） DGD 差分群时延 (Differential Group Delay) DSP 数字信号处理 (Digital Signal Processing) DWDM 密集波分复用 (Den

21、se Wavelength Division Multiplexing) EM 电 气机械 (Electromechanical) EMC 电磁兼容 (Electromagnetic Compatibility) EOL 寿命终止 (End of Life) ESD 静电放电 (Electro-Static Discharge) HBM 人体模型 (Human Body Model) HW 硬件 (Hardware) IA 实施协议 (Implementation Agreement) LH 长距（ Long Haul） LVCMOS 低电压互补金属氧化物半导体 (Low Voltage Co

22、mplementary Metal Oxide Semiconductor) MDIO 管理数据输入输出 (Management Data Input Output) MIS 管理接口规范 (Management Interface Specification) MSA 多源协议 (Multi-Source Agreement) OIF 光互连论坛 (Optical Internetworking Forum) OSNR 光信噪比 (Optical Signal-to-Noise Ratio) PM-16QAM 偏振复用 16阶正交幅度调制 (Polarization Multiplexing

23、-16 Quadrature Amplitude Modulation) RX 接收机 (Receiver) TX 发送机 (Transmitter) 5 分类 5.1 分类 光模块按封装类型可分为： a) 非热插拔式光模块： 57 320-PIN； 45 320-PIN。 b) 热插拔式光模块： CFP2-DCO； YD/T 3539.2201X 5 QSFP-DD； OSFP； CFP-16L。 光模块按跨段应用类型可分为： a) 多跨段； b) 单跨段。 5.2 功能框图 光模块的功能框图见图 1。 图 1 功能框图 6 技术要求 6.1 极限条件 光模块的极限条件见 表 1。 表 1

24、极限条件 参数名称 最小值 最大值 单位 57 320-PIN 非热插拔式 45 320-PIN -0.5 +12.6 CFP2-DCO -0.5 +3.6 QSFP-DD +3.6 OSFP +3.6 电源电压 热插拔式 CFP-16L -0.5 +3.6 V 接收光功率损坏阈值 +5.5 dBm 表 2 极限条件（续） 参数名称 最小值 最大值 单位 贮存温度 -40 +85 YD/T 3539.2-202X 6 尾纤弯曲半径 a 30 mm CFP2-DCO 200 - QSFP-DD 50 - OSFP 50 - 模块插拔次数 b CFP-16L 200 - 次 57 320-PIN

25、125 非热插拔式 45 320-PIN 75 CFP2-DCO 24 QSFP-DD 20 OSFP 20 模块功耗 热插拔式 CFP-16L 30 W a 尾纤弯曲半径适用于 非热插拔式 封装； b 模块插拔次数适用于 热插拔式 封装。 6.2 推荐工作条件 光模块的推荐工作条件见 表 3。 表 3 推荐工作条件 参数名称 最小值 最大值 单位 57 320-PIN 非热插拔式 45 320-PIN 11.4 12.6 CFP2-DCO 3.2 3.4 QSFP-DD 3.135 3.465 OSFP 3.135 3.465 电源电压 热插拔式 CFP-16L 3.2 3.4 V 57 3

26、20-PIN 11.0 非热插拔式 45 320-PIN 6.6 CFP2-DCO 7.5 QSFP-DD 6.4 OSFP 6.4 供电电流 热插拔式 CFP-16L 9.4 A 相对湿度 5 95 % 壳温 0 +70 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 光接口要求 YD/T 3539.2201X 7 多跨段 光模块 的光接口要求见 表 4。 表 4 多跨段光模块 光接口要求 参数 最小值 最大值 单位 光发送部分 工作速率范围 400 560a Gb/s 中心频率 符合 YD/T XXXX-201X城域 N400Gb/s

27、光波分复用（ WDM）系统技术要求第 5.3节要求 GHz 中心频率稳定度 -2.5 +2.5 GHz 调制码型 PM-16QAM 通道间隔 100b GHz 传输距离 640或 720c km 平均输出光功率 -10.0 +5.0 dBm 输出功率稳定度 -1.0 +1.0 dB 误差矢量幅度 待研究 % 光接收部分 接收机反射系数 -27 dB 接收光功率范围 -14 0 dBm 色散容限（ 1dB OSNR 代价 ） 15000 ps/nm DGD 容限（ 1dB OSNR 代价 ） 64 ps OSNR 容限 21d dB 光接口参数均为 EOL 值。 a 符 合 YD/T XXXX-

28、201X 城域 N400Gb/s 光波分复用（ WDM）系统技术要求对速率的要求 ； b 本表格定义的采用通道间隔为 100GHz 的光模块； 通道间隔为 75GHz 的 光模块可参照本表格执行 ； c 符合 YD/T XXXX-201X城域 N400Gbit/s 光波分复用（ WDM）系统技术要求对跨段的要求， 640km 对应 822dB 跨段， 720km 对应 1216dB 跨段； d 符合 YD/T XXXX-201X城域 N400Gbit/s 光波分复用（ WDM）系统技术要求对跨段和光纤的要求。 单跨段光模块的光接口要求见 表 5。 表 5 单跨段光模块 光接口要求 参数 最小值

29、 最大值 单位 光发送部分 信号速率 a 400 Gb/s 中心频率 符合 OIF-400ZR-01.0第 15章要求 GHz 中心频率稳定度 -1.8 +1.8 GHz 调制码型 PM-16QAM 表 6 单跨段光模块光接口要求（续） 参数 最小值 最大值 单位 通道间隔 100b GHz 传输距离 80 120c km YD/T 3539.2-202X 8 平均发送光功率 -10.0 -6.0 dBm 波长调谐时的平均发送光功率 -20 dBm 发射关断时的平均发送光功率 -20 dBm 误差矢量幅度 待研究 % 最大波长切换时间 180 d s 光接收部分 光回波损耗 20 dB 接收光

30、功率范围 -12 0 dBm 色散容限（ 1dB OSNR 代价 ） 2400 ps/nm DGD 容限（ 1dB OSNR 代价 ） 10 ps OSNR 容限 26 dB 光接口参数均为 EOL 值。 a 符 合 OIF-400ZR-01.0 对速率的要求 ； b 本表格定义的采用通道间隔为 100GHz 的光模块 ； c 对应 G.652 光纤， 符合 OIF-400ZR-01.0 第 13 章对传输距离的要求； d 切换波长的最大时间，包括开启时间在内， 符合 OIF-400ZR-01.0 第 13.1.4 节要求 。 6.5 电接口要求 6.5.1 通讯接口要求 光模块的通讯接口可采

31、用 MDIO或 I2C。 320-PIN、 CFP2-DCO、 CFP-16L光 模块的 通讯接口采用 MDIO，支持最大速率 4Mb/s，引脚及功 能应符合附录表 B.1、 表 B.2、 表 B.3、 表 B.6。 MDIO 接 口 采 用 1.2V LVCMOS ， 电 气 特 性 符 合 IEEE 802.3-2018 第 45 章 、 OIF-MSA-100GLH-EM-01.1第 8.6和 8.7节 、 OIF-MSA-100GLH-EM-02.1第 8.6和 8.7节 、 CFP MSA HW Rev.1.4第 2.5、 2.6和 2.7节 ， 具体要求见 表 7。 表 7 MDI

32、O 信号电气特性 参数 最小值 最大值 单位 输入高电压 0.84 1.5 V 输入低电压 -0.3 +0.36 V 输入泄漏电流 -100 +100 A 输出高电压 1.0 1.5 V 输出低电压 -0.3 +0.2 V 输出高电流 -4 mA 输出低电流 4 mA 输入容抗 10 pF QSFP-DD光模块 的通 讯接口采用 I2C接口 ， 默认接口速率小于 400Kb/s， 可选支持最大速率 1.0Mb/s， 引脚及功能应符合附录表 B.4。 I2C接口的电气特性符合 QSFP-DD Hardware Specification Rev.5.1第 4.4.1节要求 ， 具体要求见 表 8

33、。 表 8 I2C 信号电气特性 YD/T 3539.2201X 9 参数 最小值 最大值 符号 SCL 和 SDA 输出低电压 0 0.4 V 输入低电压 -0.3 VCC0.3 V SCL 和 SDA 输入高电压 VCC0.7 VCC+0.5 V SCL 和 SDA 信号电容 14 pF 100a pF SCL和 SDA总线总电容负载 200b pF 注 ： Vcc代表电源电压 。 a 时钟速率 400KHz， 使 用 3.0k上拉电阻 ； b 时钟速率 400KHz， 使用 1.6k上 拉电阻 。 OSFP光模块的通讯接口 采用 I2C接口，默认接口标准速率小于 400Kb/s，可选支持

34、最大速率 12.5Mb/s， 引脚及功能符合 OSFP Module Specification Rev.3.0第 11.5节要求 ， 具体要求应符合附录表 B.5。 6.5.2 控制及告警信号要求 320-PIN、 CFP2-DCO、 CFP-16L光模块的控制和状态信号引脚及功能应符合附录表 B.1、 表 B.2、 表 B.3、 表 B.6。控制和告警信号采用 3.3V LVCMOS，电气特性符合 OIF-MSA-100GLH-EM-01.1和 OIF-MSA-100GLH-EM-02.1第 8.7节、 CFP2 MSA HW Rev.1.0第 2.7节的要 求，具体要求见 表 9。 表

35、9 控制和告警信号电气特性 参数 最小值 最大值 单位 电压 3.2 3.4 V 输入高电压 2 VCC+0.3 V 输入低电压 -0.3 +0.8 V 输入泄漏电流 -10 +10 A 输出高电压 VCC-0.2 V 输出低电压 0.2 V 控制信号最小脉冲宽度 a 100 s a 控制信号最小脉冲宽度适用于热插拔式封装。 QSFP-DD光模块的控制和状态信号引脚及功能应符合表 B.5，电气特性符合 QSFP-DD Hardware Specification Rev.5.1第 4.4.1节要求，具体要求见 表 10。 表 10 QSFP-DD 光模块控制和状态信号电气特性 参数 最小值 最

36、大值 符号 输入低电压 -0.3 +0.8 V LPMode、 ResetL、 ModSelL 和 ePPS 输入高电压 2 VCC+0.3 V LPMode、 ResetL 输入泄漏电流绝对 360 uA YD/T 3539.2-202X 10 和 ModSelL 值 a 输出低电压 b 0 0.4 V IntL 输出高电压 c VCC-0.5 VCC+0.3 V 输出低电压 b 0 0.4 V ModPrsL 输出高电压 V a 0VVin10 /min， 极限温度下的停留时间不小于 10 min，循环次数： 500 次（ UNCe） 、 100 次 （ COe） 20 11 0 非工 作

37、环 境试 验 恒定湿热 Telcordia GR-468-CORE： 2004 3.3.2.3 温度 85， 相对湿度 85%， 时间 500h 20 11 0 寿命 （高温） Telcordia GR-468-CORE： 2004 3.3.3.1 工作温度 70 ，正常工作条件下， 时间 2000h 20 11 0 湿热循环 （工作） f Telcordia GR-468-CORE： 2004 3.3.3.2 温度范围 6525-10，高温时湿度 90%，低温湿度不控制， 循环 10 次 20 11 0 工作 环境 试验 恒定湿热 （工作） Telcordia GR-468-CORE： 2004 3.3.3.3 最高工作温度（按产品的工作温度来定） ， 相对湿度 85%，正常工作条件下， 时间 1000h 20