このページの内容
 

1.6Tトランシーバーを知る

1.6 テラビット(1.6T)トランシーバは、1.6Tbpsのデータレートまたは1.6Tイーサネットを処理できる光モジュールです。1.6T トランシーバは、最新の前モデル (800G トランシーバ) の 2 倍の容量を提供します。これらのトランシーバは、次の場合に最適です。

  • 1.6T対応ポートを備えた任意のホストプラットフォーム

  • 1.6テラビットのデータ伝送によるネットワーク

  • 最小限の損失で高速データ伝送が求められる通信ネットワーク

1.6T トランシーバーは、複数のレーンの光信号と高度な変調技術を使用して、より高い容量を実現します。1.6T トランシーバは、光信号を送信するために、複数のファイバーを使用した多重化と、ファイバーと波長の多重化の組み合わせを採用しています。すべての 1.6T クライアント光インターフェイスは、パルス振幅変調 4 レベル (PAM4) 変調を備えた 200G の 8 レーンを使用します。

1.6T トランシーバーは複数の伝送速度とブレイクアウト モードをサポートし、さまざまなネットワーク転送要件との互換性を確保します。この柔軟性により、単一の物理トランシーバを複数の低速イーサネットポートに論理的に分割し、さまざまな導入シナリオに適応させることができます。ジュニパーの1.6Tトランシーバは、以下のブレイクアウトオプションをサポートしています。

  • 1.6T x 1

  • 2 x 800G

  • 4 x 400G

  • 200G x 8

ジュニパー 1.6T トランシーバーは OSFP1600 フォームファクターを使用しており、OSFP (ヒートシンク内蔵) と OSFP-RHS (ライディング ヒートシンク搭載) にさらに分類されます。ジュニパーは現在、QSFP-DD1600フォームファクターをサポートしていません。

トランシーバーのリスト、その仕様、およびトランシーバーでサポートされているデバイスのリストについては、 ハードウェア互換性ツール を参照してください。

変調方法

パルス振幅変調 4 レベル (PAM4) は、2 つのビットを 4 つの振幅レベルを持つ 1 つのシンボルに結合し、ネットワーク経由で送信されるデータ量を 2 倍にする変調方法です。効率的な短距離データ伝送が可能になりますが、より多くの信号処理とエラー訂正が必要になります。

PAM4はSNR(信号対雑音比)が高く、長距離にわたる光信号の内部干渉の影響を受けやすいです。シグナルインテグリティを処理するためには、前方誤り訂正(FEC)を設定する必要があります。1.6T通信リンクの送信側と受信側の両方でFECを設定する必要があります。FECアルゴリズムは、送信前にデータをエンコードし、受信時にデータのエラーをデコードして修正します。

図1:PAM4変調Waveform diagram showing a PAM4 signal for binary sequence 0110100 and an eye diagram illustrating PAM4 signal quality with levels 11, 10, 01, and 00.

光学技術

1.6T オプティクスとトランシーバーは、次の技術を使用しています。

デジタル信号処理

高度なデジタル信号処理 (DSP) 技術により、信号の完全性が向上し、光ファイバー経由の 1.6T トランシーバの到達範囲が拡張されます。

クロックデータ復旧

クロックデータ復旧(CDR)は、データ信号からタイミング情報を抽出し、光ネットワーク内で正確なデータの取得と送信を保証します。

フォワードエラー訂正

1.6T 光トランシーバは高速伝送速度に対応します。ノイズ、信号歪み、および非線形効果によって引き起こされるエラーの影響を受けやすいです。転送エラー訂正(FEC)は、送信機が元のデータストリームに冗長なデータまたはパリティビットを追加するエラー制御方法です。この冗長性により、受信者は再送信を必要とせずにエラーを検出して修正できます。

FEC は、特定の数学的手法またはコーディング スキームであるアルゴリズムを通じて実装されます。FECアルゴリズムは、再送信を必要とせずに、送信されたデータのエラーを検出して修正します。FEC のエラー訂正機能は、使用される特定のアルゴリズムと追加される冗長性の量によって異なります。

FECプロセスには、2つのステップが含まれます。

  • エンコーディング(Txまたは送信機で)—FECアルゴリズムは元のデータを処理し、特定の数学的ルールに基づいて冗長ビットまたはパリティビットを追加します。エンコードされたデータは、通信チャネルを介して送信されます。

  • デコード(Rxまたはレシーバー)-レシーバーはFECアルゴリズムを使用して、冗長ビットを含む受信データを分析します。エラーが検出された場合、アルゴリズムは冗長性に基づいてエラーの修正を試みます。

注:

1.6T 光ファイバーは、内部と外部のエラー訂正コードで構成される連結 FEC スキームを使用します。データは、まず外部コードでエンコードされ、次に内部コードで再エンコードされます。受信機では、デコードは逆に行われます。

FECは、ネットワークデバイス(PFE上)とトランシーバ(DSP上)の両方に実装されます。これは、到達距離が 2 km を超えるすべての 1.6T 光インターフェイスに適用されます。

主な特徴

1.6T トランシーバの主な特徴は次のとおりです。

  • フォームファクター—ジュニパーは、1.6TトランシーバーのOSFPフォームファクターをサポートします。OSFP トランシーバー モジュールは、より高い電力と熱の要件に対応し、より高い電力損失を処理し、より優れた冷却ソリューションを提供するように設計されています。

  • ファイバータイプとリーチ—ファイバータイプは、1.6Tトランシーバーと互換性のある光ファイバーのタイプ(シングルモードまたはマルチモード)を指定します。リーチは、光トランシーバでサポートされる最大距離または範囲を提供します。これは、データセンター間、データセンター内など、さまざまなアプリケーションに適した光トランシーバーを選択するのに役立ちます。

  • レーン分散—ジュニパーの1.6T光インターフェイスは、複数のファイバーペアまたは波長多重方式で、8つのパラレルレーンを使用します。1.6T 光ファイバーには、短距離で使用されるパラレル ファイバーがあります。長距離光通信には、二重シングルモード光ファイバーを使用した波長多重方式が使用されます。

ジュニパーオプティカル製品番号

トランシーバー、ケーブル、コネクターなどのジュニパーの光コンポーネントは、命名規則に従っています。製品名の各要素は仕様に対応しています。これは、適切な光学コンポーネントをよりよく理解し、選択するのに役立ちます。次に例を示します。

  • ORHS-2x800G-FR4-P

    • ORHS—乗用ヒートシンク付きOSFPの略です。トランシーバのフォームファクターを識別します。

    • 2x800G—トランシーバがデータ伝送用に2つの独立した800Gイーサネットインターフェイスへのブレークアウトをサポートしていることを示します。

    • FR4—800GBase-FR4の略です。これは特定の規格であり、各800Gチャネルが200Gbps のパラレルレーンを4つ使用して800Gbps を提供することを示しています。

    • P—光コネクタがデュアル設定(デュアルMPO-12/APCまたはデュアルデュプレックスLC)であることを示します。「-P」がない場合は、単一のコネクタ(MPO-16/APCまたはCS)を示します。

  • その他のトランシーバには、ORHS-1600G-DR8-2およびORHS-1600G-DR8-2-Pが含まれます。

1.6T(x8)トランシーバーアーキテクチャ

1.6Tトランシーバー用の8x200ギガビットアーキテクチャは、それぞれ200Gbps のレーンを8つ使用します。以下は、1.6T トランシーバ アーキテクチャのさまざまなコンポーネントです。

  • ホストプラットフォーム—1.6Tアーキテクチャをサポートするジュニパーデバイス。

  • 8x200G 電気 - スイッチとトランシーバコンポーネント間の電気的インターフェース。8つの独立した200Gbps 電気レーンを介してデータを送信できます。

  • PAM4クロックデータ復旧(CDR)/デジタルシグナルプロセッサ(DSP)—PAM4 CDR/DSPは、200Gbps の電気レーンをサポートします。PAM4 は、送信できるデータ量を効果的に 2 倍にします。CDR は、ジッターを低減するために受信データのタイミングを戻します。DSP は、イコライゼーション、エラー訂正、その他の信号処理タスクなどの機能を処理します。

  • ドライバーx8—ドライバーは、電気信号を増幅する電子部品です。x8トランシーバーアーキテクチャには、8つのドライバーがあります。各ドライバーは、200 Gbpsの電気レーンに対応しています。

  • 変調器x8—8つの変調器は、200Gbps の電気レーン(x8)に対応します。1.6T 光ファイバーは、次のタイプの変調器を使用します。

    • 垂直共振器面発光レーザー(VCSEL):VCSEL は、SR8/VR8 などのマルチモード光インターフェイスに使用されます。

    • 直接変調レーザー(DML)—DMLは、DR8などのシングルモード光インターフェイスに使用されます。DMLは、安定した直接変調のために回折回折格子を組み込んだ分散フィードバック(DFB)構造を使用しています。それらの変調速度と伝送距離は、スペクトル線幅に依存します。線幅が狭いほど、より高速で長い距離が可能になります。DML では、レーザー ダイオードの注入電流を調整することによってデータが変調されるため、低電力アプリケーションに適したコンパクトな設計が得られます。

    • EML(Electro-absorption Modulated Laser):EMLは、レーザーダイオードと電気吸収変調器を1つのチップに統合したものです。レーザーは連続的に動作し、変調器が信号をオン/オフします。

    DML とは異なり、EML は変調中に一定のレーザー特性を維持し、色分散が低いため、高速および長距離伝送で利点が得られます。1.6Tや800Gなどの高速光ファイバーは、到達距離が10km以上で、一般的にEMLを使用します。多くの場合、到達距離が 2 km 以上の光インターフェイスでも EML が使用されることがあります。

  • 8x200G光モジュール—光パルスの形でデータを伝送する光インターフェイス。このモデルの各ファイバーは、200 Gbpsのデータを伝送します。

  • トランスインピーダンスアンプ(TIA)x8—TIAは、フォトダイオードからの電流を電圧レベルに変換して増幅します。光通信で一般的な非常に低い信号レベルで動作できます。

  • 光検出器x8—TIAと連携して動作し、光情報を電気的形態に変換します。

8x200Gアーキテクチャは、8つのレーンを採用し、合計1.6Tbpsのデータ伝送速度を実現します。各レーンは 200 Gbps を処理します。

図2:1.6T(X8)トランシーバアーキテクチャ1.6T (X8) Transceiver Architecture