了解您的 800G 收发器
800 千兆 （800G） 收发器是能够处理 800 Gbps 数据速率的光模块。凭借高达 800 Gbps 的传输速率，800G 收发器的容量是其最新前代产品（400G 收发器）的两倍。800G 收发器非常适合：
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任何具有 800G 端口的主机平台
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具有 800 GB 数据传输的网络
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需要高速数据传输且损耗最小的电信网络
800G 收发器使用多通道的光信号和先进的调制技术来实现更高的容量。800G 收发器采用使用多根光纤的多路复用。这些收发器还结合使用光纤和波长多路复用来传输光学信号。所有 800G 客户端光纤均使用 8 个带脉冲幅度调制 4 级 （PAM4） 调制的 100G 通道。PAM4 的每个符号具有 53 Gbaud x 2 位的调制。800G 光学器件目前不支持仅使用波长多路复用和解复用技术的波分复用 （WDM） 系统。
800G 收发器支持多种传输速率和分线模式，以确保兼容各种网络传输要求。这种灵活性使得单个物理收发器可以在逻辑上划分为多个低速以太网端口，从而适应不同的部署场景：
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1x800G — 收发器作为一个 800G 端口运行，实现 800 Gbps 的总容量。
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2x400G — 分支电缆将端口作为两个独立的 400G 端口提供，以实现 800 Gbps 的总容量。
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8x100G—收发器可以分成 8 个独立的 100G 端口，总容量为 800 Gbps。
瞻博网络的 800G 收发器使用 OSFP800 和 QSFP-DD800 外形尺寸。本文档将外形规格称为 OSFP 和 QSFP-DD。
调制方法
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PAM4—PAM4 是一种将两个位组合成具有四个幅度电平的单个符号的调制方法。也就是说，PAM4 有效地将您可以通过网络传输的数据量增加了一倍。PAM4 的信噪比 （SNR） 高于要求，并且容易受到四波混频 （FWM） 的影响。FWM 是一种非线性光学现象，当多个光信号（波长）在光纤内相互作用时，就会发生在光纤通信系统中。使用 PAM4 调制在大于 10 km 的距离上实现 800G 光传输的挑战主要是由于 FWM。有必要配置前向纠错 （FEC） 来处理信号完整性。您必须在使用 800G 光收发器的通信链路的发射端和接收端同时配置 FEC。在两端配置 FEC 时，FEC 算法会在传输前对数据进行编码，并在接收时对数据中的错误进行解码和更正。总之，PAM4能够实现高效的短距离数据传输，但它需要更多的信号处理和纠错。
图 1：PAM4 调制
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不归零 （NRZ） 调制 — 不归零 （NRZ） 调制通常用作高达 100G 的低速客户端光学器件的调制格式。但是，800G 光学器件的行业标准不使用 NRZ 调制。因此，瞻博网络的 800G 客户端光学器件不支持此功能。
800G 光收发器使用以下技术：
数字信号处理
先进的数字信号处理 （DSP） 技术提高了信号完整性，并扩展了 800G 收发器在光纤上的覆盖范围。
时钟数据恢复
时钟数据恢复 （CDR） 从数据信号中提取计时信息，确保在光学网络中实现准确的数据检索和传输。
前向纠错
800G 光收发器可处理高传输速度。因此，它容易受到噪声、信号失真和非线性效应引起的误差的影响。前向纠错 （FEC） 是一种错误控制方法，其中发送器将冗余数据或奇偶校验位添加到原始数据流中。这种冗余允许接收器检测并纠正错误，而无需重新传输。由于高延迟和实时传输的需要，重传在光收发器中是不切实际的。
FEC 是通过 FEC 算法实现的。FEC 算法是特定的数学技术或编码方案。FEC 算法可以检测并纠正传输数据中的错误，而无需重新传输。FEC 过程包括两个步骤：
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编码（在 Tx 或发送器上）— FEC 算法处理原始数据，并根据特定数学规则添加冗余位或奇偶校验位。然后，编码的数据通过通信信道传输。
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解码（在 Rx 或接收器上）— 接收器使用 FEC 算法分析接收到的数据，包括冗余位。如果检测到错误，算法会尝试根据冗余进行纠正。
FEC 的纠错能力取决于使用的具体算法和添加的冗余量。一些常用的 FEC 算法包括：
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里德-所罗门 （RS） FEC
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软决策 FEC （SD-FEC）
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低密度奇偶校验 （LDPC） 代码
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Bose-Chaudhuri-Hocquenghem （BCH） 代码
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串联 FEC
FEC算法的选择取决于通信系统的具体要求：
- 数据速率—高速系统需要更高效的算法。这可能是 LDPC 或 turbo 代码。
- 错误特征—突发错误最好通过 Reed-Solomon 等块代码进行处理。
- 延迟—视频流等实时应用需要低延迟算法。
- 功耗和复杂性—计算资源有限的系统可以使用更简单的代码，如 Hamming 或 BCH。
请参阅 硬件兼容性工具 ，了解收发器列表、规格以及收发器支持的设备列表。
主要特征
以下是 800G 收发器的主要特性：
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外形—800G 收发器的常见外形尺寸包括 OSFP 和 QSFP-DD。OSFP 和 QSFP-DD 收发器模块旨在满足 800 Gbps 数据传输的更高功率和散热要求。OSFP 外形尺寸比 QSFP-DD 外形尺寸具有更大的尺寸。它允许采用 OSFP 外形尺寸的收发器处理更高的功耗并提供更好的冷却解决方案。
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光纤类型和覆盖范围 — 光纤类型指定与 800G 收发器兼容的光纤类型（单模或多模）。该覆盖范围为光收发器提供了支持的最大距离或范围。它可以帮助您为不同的应用选择合适的光收发器，例如数据中心间、数据中心内等。
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通道分布—瞻博网络的 800G 光学器件使用 8 个并行通道，可以采用多个光纤对，也可以采用波长多路复用。800G 光纤具有在较短距离内使用的并行光纤。使用双工单模光纤的波长复用用于长距离光通信。
瞻博网络光学产品编号
瞻博网络的光学组件（如收发器、电缆和连接器）遵循命名约定。产品名称中的每个元素都对应一个规格。它可以帮助您更好地了解和选择合适的光学元件。例如：
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QDD-2x400G-DR4
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QDD — QSFP-DD 的缩写。它标识收发器的外形尺寸。
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2x400G—表示收发器支持分成两个独立的 400G 以太网接口进行数据传输。
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DR4 - 代表 400GBase-DR4。这是一个特定的标准，表示每个 400G 信道使用四个 100 Gbps 的并行通道来提供 400 Gbps。
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您可以使用产品编号来区分瞻博网络光缆和收发器。例如，QDD-800G-AOC-5M 和 OSFP-800G-AOC-10M 是瞻博网络电缆的产品名称。产品名称指定了每根电缆的外形尺寸（OSFP 或 QSFP-DD）、数据传输速度（800 Gbps、400 Gbps 等）、电缆类型（AOC 或 DAC）和距离范围（5 米、10 米等）。
800G （X8） 收发器架构
800G 收发器的 8x100 千兆架构使用 8 个通道，每个通道的 100 Gbps。以下是 800G 收发器架构的不同组件：
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主机平台 - 支持 800G 架构的瞻博网络设备。
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8x100G 电气 — 交换机与收发器组件之间的电气接口。它可以通过 8 个独立的 100 Gbps 电气通道传输数据。
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PAM4 时钟数据恢复 （CDR）/数字信号处理器 （DSP） — PAM4 CDR/DSP 支持 100 Gbps 电气通道。PAM4 有效地将您可以传输的数据量增加了一倍。CDR 负责重新定时传入数据，以减少抖动。DSP 处理均衡、纠错和其他信号处理任务等功能。
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驱动器 x8 — 驱动器是放大电信号的电子元件。x8 收发器架构有 8 个驱动程序。每个驾驶员对应一条 100 Gbps 的电气通道。
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调制器 x8 — 8 个调制器对应于 100 Gbps 电气通道 （x8）。800G 光学器件使用以下类型的调制器：
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垂直腔面发射激光器 （VCSEL） — VCSEL 用于 SR8/VR8 等多模光学器件。
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直接调制激光器 （DML） — DML 用于 DR8 等单模光学器件。DML 使用分布反馈 （DFB） 结构，其中包含衍射光栅以实现稳定的直接调制。它们的调制速度和传输距离取决于频谱线宽。线宽越窄，速度越快，距离越长。在 DML 中，通过调整激光二极管上的注入电流来调制数据，从而实现适合低功耗应用的紧凑设计。
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电吸收调制激光器 （EML） — EML 在单个芯片上集成了激光二极管和电吸收调制器。激光器连续工作，调制器打开和关闭信号。
与 DML 不同，EML 在调制过程中保持恒定的激光特性，由于色散较低，因此在更高速度和更长距离传输方面具有优势。在电信应用中，EML 主要用于速度超过 25 Gbps 且传输距离为 10 公里至 40 公里的电信应用。
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8x100G 光模块 — 以光脉冲形式传输数据的光学接口。该型号中的每根光纤都承载着 100 Gbps 的数据。
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跨阻放大器 （TIA） x8 — TIA 将来自光电二极管的电流转换并放大为电压电平。它可以在光通信典型的极低信号电平下运行。
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光电探测器 x8 — 它与 TIA 协同工作，将光学信息转换回电气形式。
8x100G 架构采用 8 个通道，实现 800 Gbps 的总数据传输速率。每个通道可处理 100 Gbps 的流量。
800G 收发器架构中的光纤 PMD
与光学物理介质相关的 （PMD） 子层是光纤物理层的一个组成部分。它负责数据的物理传输。PMD正确格式化数据，然后通过光学介质发送和接收数据。以下是一些光学 PMD 型号：
并行单模光纤和并行多模光纤
并行单模光纤使用多个单模光纤同时发送单独的数据流。它支持长距离高速传输。并行多模光纤涉及用于同步数据流的多模光纤。由于光纤的芯尺寸较大，因此非常适合短距离的高速连接。有关单模光纤 （SMF） 和多模光纤 （MMF） 光缆的详细信息，请参阅有源光缆 （AOC）。
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适用于 800G DR8 和 800G DR8-2 的 1λ 单模光纤 （SMF） 解决方案—专为单波长 （1λ） SMF 解决方案而设计。1λ SMF 表示使用单个波长进行光传播。也就是说，光纤中只有一种模式或一条路径允许光传播。这些光学器件使用单个波长但八个并行光纤对。1λ SMF 通过最大限度地减少损耗而有利于数据传输。此外，与多模光纤相比，该产品还能实现更长距离的传输，同时具有更低的信号损耗。800G DR8 或 DR8-2 收发器采用可调谐 DWDM 光学器件中优选的 8 通道直连模块。请参阅图 3。瞻博网络用于 800G DR8 和 800G DR8-2 的 1λ SMF 解决方案包括 OSFP-2X400G-DR4、QDD-2X400G-DR4-P、QDD-8X100G-FR1 和 QDD-8X100G-LR1。
注意：根据瞻博网络命名约定，DR8-2 指的是 8x100G-FR1。 -
适用于 800G VR8 和 800G SR8 的 1λ 多模光纤 （MMF） 解决方案 — 专为在带有 MPO-16 和 2xMPO-12 连接器的多模并行光纤解决方案中实现单波长 （1λ）作而设计。1λ是指使用单一波长。也就是说，该架构只能处理一种波长来传播光。使用单波长可以以最小的损耗传输数据。SR8 收发器在短距离 （SR） 模式下采用 8 个通道，可在较短的距离内提供高数据速率。VR8 收发器在超短距离 （VR） 模式下使用 8 个通道，与 SR8 相比，它在更短的距离内提供更高的数据速率。瞻博网络用于 800G VR8 的 1λ MMF 解决方案包括 OSFP-2X400G-VR4-P。
注意：瞻博网络目前不支持 800G SR8 光纤。图 3：1λ SMF 解决方案：800G DR8、SR8 和 DR8-2
注意：瞻博网络的 800G 光学器件使用 OSFP 和 QSFP-DD 外形尺寸。
双工单模光纤
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用于 2xFR4 的 4λ SMF 解决方案 — 专为 SMF 解决方案中的四波长 （4λ）作而设计。4λ 表示使用四种不同的波长表示四种不同的光传播路径。它可以在每个光纤对中传输更多数据，并且可以突破到 2x400G，每个 400G 使用双工 SMF 光纤进行传输。它采用四电平脉冲幅度调制 （PAM4） 技术。
图 4：4λ SMF 解决方案：2xFR4
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适用于 FR4 的 4λ SMF 解决方案 — 专为采用双工光纤连接器的 SMF 解决方案中的四波长 （4λ）作而设计。4λ 表示使用四种不同的波长。因此，它表示光传播的四种不同波长。由于波长的多样性，它可以处理更大的数据传输，但损耗可控。它采用四电平脉冲幅度调制 （PAM4） 技术。每个波长使用 200G PAM4 调制，具有 4x200G 的光输入和输出。FR4-500 适用于 500 米或更短距离的中距离传输。PAM4 设计使该架构能够有效地将八通道传输转换为四通道传输。
注意：瞻博网络目前不提供适用于 FR4 的 4λ SMF 解决方案。图 5：4λ SMF 解决方案：FR4
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适用于 LR4 的 4λ SMF 解决方案 — 专为使用双工光纤连接器的单模光纤 （SMF） 系统中的四波长 （4λ）作而设计。4λ 配置涉及四种不同的光传播波长，使其能够处理更大的数据传输量和可控的损耗。它采用四级脉冲幅度调制 （PAM4） 技术，通过对每个符号编码两位来传输更多数据。LR4 适用于长达 10 公里的长距离传输。PAM4 设计有助于该架构有效地整合跨四个通道的数据传输。
瞻博网络的双工单模光纤包括 QDD-2X400G-FR4、 QDD-2X400G-FR4-P、 QDD-2X400G-LR4-10 和 QDD-2X400G-LR4-P。