【光电通信】光模块(SFP GBIC XFP SFP+)的区别

通信网干线传输容量的不断扩大及速率的不断提高使得光纤通信成为现代信息网络的主要传输手段，在现在的光通信网络中，如广域网(WAN)、城域网(MAN)、局域网(LAN)所需要的作为核心光电子器件之一的光收发模块的种类越来越多，要求也越来越高，复杂程度也以惊人的速度发展。光收发模块的急剧增加导致了多样性，需要不断发展相关技术满足这样应用需求。

我们先来了解一下什么是光收发模块，

一、光收发一体模块定义

光收发一体模块由光电子器件、功能电路和光接口等组成，光电子器件包括发射和接收两部分。发射部分是：输入一定码率的电信号经内部的驱动芯片处理后驱动半导体激光器（LD）或发光二极管（LED）发射出相应速率的调制光信号，其内部带有光功率自动控制电路，使输出的光信号功率保持稳定。接收部分是：一定码率的光信号输入模块后由光探测二极管转换为电信号。经前置放大器后输出相应码率的电信号，输出的信号一般为PECL电平。同时在输入光功率小于一定值后会输出一个告警信号。

二、光收发一体模块分类

按照速率分：以太网应用的100Base（百兆）、1000Base（千兆）、10GE；SDH应用的155M、622M、2.5G、10G。
按照封装分：1×9、SFF、SFP、GBIC、XENPAK、XFP，各种封装见图1～6。

1×9封装–焊接型光模块，一般速度不高于千兆，多采用SC接口

SFF封装–焊接小封装光模块，一般速度不高于千兆，多采用LC接口。SFF（SmallForm.Factor）小封装光模块采用了先进的精密光学及电路集成工艺，尺寸只有普通双工SC（1X9）型光纤收发模块的一半，在同样空间可以增加一倍的光端口数，可以增加线路端口密度，降低每端口的系统成本。又由于SFF小封装模块采用了与铜线网络类似的MT‐RJ接口，大小与常见的电脑网络铜线接口相同，有利于现有以铜缆为主的网络设备过渡到更高速率的光纤网络以满足网络带宽需求的急剧增长。

GBIC封装–热插拔千兆接口光模块，采用SC接口。GBIC是GigaBitrateInterfaceConverter的缩写，是将千兆位电信号转换为光信号的接口器件。GBIC设计上可以为热插拔使用。GBIC是一种符合国际标准的可互换产品。采用GBIC接口设计的千兆位交换机由于互换灵活，在市场上占有较大的市场分额。

SFP封装–热插拔小封装模块，目前最高数率可达4G，多采用LC接口。SFP是SMALLFORM.PLUGGABLE的缩写，可以简单的理解为GBIC的升级版本。SFP模块体积比GBIC模块减少一半，可以在相同的面板上配置多出一倍以上的端口数量。SFP模块的其他功能基本和GBIC一致。有些交换机厂商称SFP模块为小型化GBIC（MINI‐GBIC）

XENPAK封装–应用在万兆以太网，采用SC接口

XFP封装–10G光模块，可用在万兆以太网，SONET等多种系统，多采用LC接口

对上面的概念做一些自己的解读。首先要知道的是GBIC（GigaStackGigabitInterfaceConverter）是一个通用的、低成本的千兆位以太网堆叠模块，可提供Cisco交换机间的高速连接，既可建立高密度端口的堆叠，又可实现与服务器或千兆位主干的连接，为快速以太网向千兆以太网的过渡，GBIC模块分为两大类，一是普通级联使用的GBIC模块，二是堆叠专用的GBIC模块。

其次是SFP小型可插拔收发光模块，可以简单的理解为GBIC的升级版本。

SFP模块（体积比GBIC模块减少一半，可以在相同面板上配置多出一倍以上的端口数量。由于SFP模块在功能上与GBIC基本一致，因此，也被有些交换机厂商称为小型化GBIC（Mini‐GBIC）。因为可以直接插在电路板上，在封装上较省空间与时间。

目前万兆网常用的SFP+模块，SFP就是SmallForm‐factorPluggables，对于SFP和SFP+的区别，一个是用在万兆网的，而SFP支持的则是千兆和百兆的速率。对于SFP+，是用于10Gbps以太网和8.5Gbps光纤通道(FibreChannel)系统的最新可插拔光纤模块尺寸规格。

SFP+具有比X2和XFP封装更紧凑的外形尺寸，而且功耗不到1W。此外，它还提供较当前10Gbps器件更高的安装密度。一种更为新型的设计已经使得SFP+具有与SFP(小型可插拔)行业标准相同的体积，后者面向数据速率高达4Gbps的应用。

对于大家都熟知的XFP是10GigabitSmallFormFactorPluggable万兆以太网光模块收发器。XFP是用于10GbE领域的串行模块，是一种下一代的光模块。但是随着到底是直接用10G的还是先过渡到4G的话题的不断讨论和4G网络标准和产品的出台，XFP似乎受到了一些打击。

备注：
PECL正的射极耦合逻辑，具有相当高的速度，差分信号。

误码率（BER：biterrorratio）是衡量数据在规定时间内数据传输精确性的指标。误码率=传输中的误码/所传输的总码数*100%。如果有误码就有误码率。

三、SFP+与SFP、XFP的区别

10G模块经历了从300Pin，XENPAK，X2，XFP的发展，最终实现了用和SFP一样的尺寸传输10G的信号，这就是SFP+。SFP凭借其小型化低成本等优势满足了设备对光模块高密度的需求，从2002年标准推了，到2010年已经取代XFP成为10G市场主流。

SFP+光模块优点：
1、SFP+具有比X2和XFP封装更紧凑的外形尺寸(与SFP尺寸相同）；
2、可以和同类型的XFP,X2,XENPAK直接连接；
3、成本比XFP,X2,XENPAK产品低。

SFP+和SFP的区别：
1、SFP和SFP+外观尺寸相同；
2、SFP协议规范：IEEE802.3、SFF‐8472；

SFP+和XFP的区别：
1、SFP+和XFP都是10G的光纤模块，且与其它类型的10G模块可以互通；
2、SFP+比XFP外观尺寸更小；
3、因为体积更小SFP+将信号调制功能，串行/解串器、MAC、时钟和数据恢复(CDR)，以及电子色散补偿(EDC)功能从模块移到主板卡上；
4、XFP遵从的协议：XFPMSA协议；
5、SFP+遵从的协议：IEEE802.3ae、SFF‐8431、SFF‐8432；
6、SFP+是更主流的设计。
7、SFP+协议规范：IEEE802.3ae、SFF‐8431、SFF‐8432。