VIAVI 近日發布最新的 46.0.2 軟體更新,此軟體更新將使 ONT XPM 應用程式以及 800G ETC支援 802.3 df 最新的 D2.1 草案,IEEE 802.3 工作小組可能會對某些數值進行微小修訂,VIAVI 為 802.3 積極參與的會員,將密切追蹤該標準的發展;46.0.2 軟體更新針對 800G 以及 800G XPM 的更新重點如下:
800G XPM
實體層
Option 403-824.60: 800ZR 800ZR應答器支援 800ZR應答器支援所有層級的堆疊,並具備800G的聚合頻寬,其支援的功能與400ZR應答器相同,提供相等的性能和功能。這使得在擁有更高頻寬需求的網路環境中,能夠有效地達到800G傳輸速率。
乙太網路
IEEE 802.3df相容通道映射快速按鈕 800G乙太網路應用現在支援 IEEE 802.3df 和乙太網路技術論壇(Ethernet Technology Forum)相容的發射(Tx)通道映射,增強功能選配為 403-105.61(800GE - PAM4 - 800GAUI8);在PCS層的發射(Tx)通道映射面板上,提供了一個IEEE 802.3df的快速設定按鈕,預設的通道映射符合乙太網路技術論壇的規範。 這個做法是為了獲得更好的PCS/FEC交叉編碼(interleave)效果,在ETC 100G PHY中,是在2個前向錯誤修正碼(FEC)間進行交叉編碼的,而802.3df則要求100G PHY在4個FEC間進行交叉編碼;因此,這樣便可提供更好的防範突發錯誤的能力,基本上,將更多的FECs分散使用可以縮短每個FEC需要檢測和修正的突發錯誤的長度,增加了系統對於突發錯誤的容錯能力。
800G
實體層
Option 402-827.60: 100ZR 100ZR應答器支援 (CMIS/C-CMIS) 100ZR 應答器支援 100G CAUI-4 和 100G CAUI-4 KR4-FEC 層級堆疊,其支援的功能與400ZR 應答器提供的功能完全相同;100ZR 應答器僅支援 1.1 和 2.1 傳輸埠,需要將應答器類型設置為 QSFP-DD,並將 PHY 數量設置為 1;這使得在 100G 網路中,能夠有效地實現 100ZR 的傳輸支援,同時提供了與 400ZR 應答器相同的性能和功能。
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全球乙太網路的頻寬需求
全球以太網網絡的頻寬需求正以驚人的速度持續增長,這一趨勢由多個同時發展的因素所推動,隨著使用者數量的增加,越來越多的裝置連接到網路上,人們對高速存取的需求也越來越迫切;此外,網路應用對於更高峰值頻寬的需求也在不斷增加,而行動裝置、影音視頻、人工智慧、擴增/虛擬實境等領域不斷涌現出新的線上服務和消耗頻寬的應用程式。
根據最近發布的IEEE 802.3乙太網路頻寬評估(BWA)報告,該報告基於對全球頻寬使用和趨勢進行了長達一年的研究;根據報告,從2017年到2022年,全球互聯網使用者數量將從34億增長到48億,互聯網連接數將從180億增長到285億,而每個用戶每月的平均流量將從29 GB增長到85 GB;相對於2017年觀察到的流量水平,2020年乙太網路BWA報告中提供的數據顯示不同應用程式的頻寬增長率存在廣泛差異,到2025年的流量水平相對於2017年範圍從2.3倍增長到55.4倍。
該頻寬評估是在疫情爆發之前進行的,然而在報告完成後觀察到,在2020年COVID-19初期階段出現了顯著的增長;這一觀察結果顯示,疫情對全球頻寬需求產生了重大影響,隨著視頻會議、遠程工作、和線上娛樂等應用程式的使用激增,導致網路流量大幅增加,這一趨勢要求網路提供商和運營商迅速調整和擴展網絡能力,以應對異常的頻寬需求。
疫情期間的顯著增長突顯了頻寬可擴展性的重要性,這也提醒我們,未來頻寬需求的不確定性和變化性;因此,我們需要繼續密切關注全球應用程式和網絡使用模式的變化,並針對這些變化做出相應的頻寬規劃和投資;在這個快速變化的環境中,網路技術和服務提供商需要保持敏捷靈活,迅速調整和創新,以滿足不斷增長的頻寬需求;同時,政府和相關組織也需要提供支援,推動基礎設施建設和頻譜分配,以確保全球頻寬的可持續發展和可靠供應。
IEEE P802.3df:800 Gb/s和1.6 Tb/s乙太網路
隨著全球以乙太網路連接的頻寬需求在各個領域迅速增長,IEEE P802.3df 工作小組最近成立,主要在於定義IEEE 802.3的修訂版本,涵蓋了媒體存取控制(MAC)參數、物理層和管理參數,用於在銅纜和單模或多模光纖上傳輸800 Gb/s和1.6 Tb/s的乙太網路訊框格式。
此標準項目還將用於定義乙太網路訊框在200 Gb/s和400 Gb/s傳輸時,衍生的物理層規範和管理參數。
選擇 800 Gb/s和1.6 Tb/s的資料傳輸速率,乃因它們將滿足未來十年內的所有可能以乙太網路需求,但最佳解決方案需要依賴一種整體架構方法,讓乙太網路具有靈活性並隨著技術的發展而擴展。
在頻寬需求不斷增長的情況下,廣泛的技術重用 (reuse) 使得IEEE P802.3df 任務小組能夠快速定義多種不同的技術規範。這種重用的技術使得各種應用程序,能夠利用在該項目中的各種物理層規範定義,同時支持跨不同世代的乙太網路技術之間的相容性。
技術重用還減少了開發多個以太網規範所需的時間,以及產品開發所需的成本和時間。它增加了設備端口長期使用的潛力,有助於元件和系統供應商的投資回報(ROI),並使用戶延長其設備的壽命。
802.3 df 800 Gb/s 的重要特點
不特定速率
僅支援全雙工操作
保留乙太網路資料框格式,利用乙太網路媒體存取控制(MAC)
保留當前IEEE 802.3標準的最小和最大資料框尺寸
在MAC/PLS服務介面上支援優於或等於10^-13(或等效的資料框丟失比率)誤碼率
提供支援以實現在OTN上的映射
與 400 Gb/s 相關
支援400 Gb/s的MAC資料速率
定義支援400 Gb/s操作的物理層規範
透過最少2公里長的4對單模光纖進行傳輸
與800 Gb/s相關
支援800 Gb/s的MAC資料速率
支援可選擇的8通道800 Gb/s附加單元介面,適用於晶片到模組、和晶片到晶片應用
定義支援800 Gb/s操作的物理層規範
透過最少2米長的8通道雙軸銅纜進行傳輸
在26.56GHz時插入損耗≤28dB的8通道電氣背板進行傳輸
透過最少50米長的8對多模光纖進行傳輸
透過最少100米長的8對多模光纖進行傳輸
透過最少500米長的8對單模光纖進行傳輸
透過最少2公里長的8對單模光纖進行傳輸
開發跨越乙太網路速率的新訊號傳輸方法
雖然IEEE P802.3df工作小組尚未定義最終的發展路徑,但預計將使用100 Gb/s和200 Gb/s訊號來實現未來的乙太網路系統,這兩種訊號速率可以應用於多個領域,例如:系統內用於連接半導體、光學模組和背板連接的電氣介面,以及銅纜和光纖介面;由於100 Gb/s目前已經存在,它將有助於快速提供各種800 Gb/s的標準;而200 Gb/s則將被開發,並且可用於更窄的200/400/800 Gb/s和1.6Tb/s解決方案。
透過將訊號速率提升至200 Gb/s,每個端口的輸入/輸出(I/O)引腳數量可以從2減少到1,這更具成本效益,並且可以實現具有更大功能的高密度系統。
此外,所有這些規範很可能會包含前向錯誤更正(FEC)以提供編碼增益,考慮到不同系統中存在100 Gb/s和200 Gb/s電氣介面,為確保互通性,需要考慮每個規範所需的編碼增益。這需要一種整體的方法。
在IEEE 802.3超越400 Gb/s乙太網路研究小組成立之前,已經確定的一個趨勢是將大多數傳輸埠轉向“x8”架構,這表示裝置之間、以及設備與光學模組之間的互連,將具有每個方向(即傳輸和接收)八個通道或訊號路徑。
這種設計提供了系統的彈性,因為傳輸埠可以根據需要選擇不同的通道寬度,包括x1、x2、x4和x8,以支援不同的乙太網路資料傳輸速率;舉例來說,一個100 Gb/s的通道可以提供100 Gb乙太網路的傳輸速率,而兩個100 Gb/s的通道則可以提供200 Gb乙太網路的傳輸速率,以此類推,這種設計可以根據實際需求和應用場景的不同,靈活地配置傳輸埠的設置,以實現最佳的資料傳輸效能。
這種方法也適用於系統之間的物理互連,透過為x8介面開發200 Gb/s的訊號,可以開發出1.6 Tb/s容量的介面,該介面可以支援雙800 Gb/s乙太網路介面、或單個1.6 Tb/s乙太網路介面。
這種全面考慮多個物理層目標的做法與以往不同,它帶來了許多優勢,使得高頻寬應用的使用者,和系統組件製造商受益匪淺,這包括大規模資料中心、互聯網交換中心、共用設施服務、內容傳遞網絡、無線基礎設施、服務提供商和運營商網路,以及視頻分發基礎設施等等。
這種綜合考慮的方法確保了整體系統的協同運作,從一開始就將不同的物理層目標納入設計中,而不是逐步添加或修改,這樣可以提高系統的效能和可擴展性,同時降低開發和部署的複雜性和成本;這對於高頻寬應用來說尤為重要,因為它們需要支援快速的資料傳輸速率和大容量的網路流量。
透過提前綜合考慮不同的物理層目標,可以實現更好的系統設計和更高效的資料傳輸。這種綜合考慮的方法有助於確保系統的相容性、互通性和未來擴展性,同時提供了更好的使用者體驗和更長的設備使用壽命,這對於不斷增長的高頻寬應用需求非常重要,並且將為相關產業帶來更多的創新和發展機會。
關於 VIAVI Solutions
VIAVI 位於亞利桑那州,原為 JDS Uniphase (JDSU) 於 2015 年更名;VIAVI Solutions 不僅是通訊測試和量測及光學技術的全球領航者,目前也致力於 PCI Express (PCIe) 等高速傳輸介面與協會合作提供解決方案;VIAVI在上海擁有一個研發中心和實驗室,在資料支援方面非常便利,特別是對於亞洲客戶的功能需求,台灣與新加坡也有FAE據點提供客戶技術支援;相較於許多傳統外資公司將需求轉交給美國,再由美國的研發團隊分析問題的方式,VIAVI Solutions 在亞洲區的實驗室可以處理各種問題,對於在不同環境下的重現和模擬非常有利。