光トランシーバ
社会のニーズに応えて更なる高速化へ
AIやクラウドサービス、IoT機器の急速な普及により、ネットワークの用途が多様化し、端末の接続数の増加とともにデータトラフィックは指数関数的に増加し続けています。こうした大容量通信を支える光トランシーバには、超高速かつ大容量のデータ伝送を実現する技術革新が不可欠となっています。特にデータセンタ向けの光トランシーバ市場では、データ伝送速度800 Gbps(800G)の導入が進んでおり、次世代の1.6 Tbps(1.6T)の開発も進展しています。
課題
課題 1: 高速化に伴う信号の要求性能の厳格化
800G/1.6T光トランシーバは、従来の100Gや200G光トランシーバと比べてデータ伝送速度が大幅に向上しているため、デジタル信号のジッタや歪みの影響を受けやすくなり、ビットエラーレート(BER)の増加を招きます。特に、1つの信号(シンボル)で2ビットの情報を送信できるPulse Amplitude Modulation 4(PAM4)方式が採用されている800G/1.6T光トランシーバでは、PAM4の信号レベルの間隔が狭いことから信号対雑音比の確保が厳しくなり、信号品質に対する要求が非常に高まります。
課題2: 通信品質を確保するためのエラー訂正
PAM4方式を採用する800 GbEや400 GbE対応製品は、信号品質劣化に敏感であることから、受信側での誤り訂正処理(Forward error correction: FEC)の使用が前提になっています。そこで、ジッタやノイズを付加したテスト信号を用いて、以前から評価されてきたビットエラーレートに加えて、FEC の動作検証の視点でも評価が必要です。
課題3: 信号光の波長確度
光ファイバネットワークでは、波長が異なる信号光を使用する波長分割多重技術(WDM)を採用しています。光トランシーバは、12.5 GHzから100 GHz間隔で規定されているITUグリッド波長に、信号光の波長を正確に合わせる必要があります。
ソリューション
ソリューション 1: 信号波形の品質確認
サンプリングオシロスコープ BERTWave MP2110Aは、10G~800G, 1.6Tの光トランシーバやモジュールの製造・開発評価に最適な測定器です。PAM4などのアイパターンから、振幅、ジッタ、スキュー(時間差)、アイ開口率の指標であるTransmitter and dispersion eye closure for PAM4(TDECQ)などの評価を1台で実現できます。
また、BERTWave MP2110Aは最大4chを1台に集約したことで、4レーンの光トランシーバを同時に測定できます。さらに、1レーンの光トランシーバを並列で測定できます。これにより、光モジュールの生産効率の改善や製造コスト削減に貢献します。
リーフレット:
ソリューション2: シンボルエラーの計測
400GbE、800GbEでは、Codewordと呼ばれるブロック単位でPAM4信号の誤り訂正をします。MP1900A シグナルクオリテイアナライザはCodeword 内で発生したシンボルエラー数をカウントし、どれだけのエラーが訂正可能か解析します。
アプリケーションノート:
リーフレット:
ソリューション3: 光スペクトラム測定
光トランシーバの波長は、光スペクトラムアナライザで確認できます。DWDMでは信号光波長の間隔が狭くなるため、信号光レベルとノイズレベルの比 (OSNR)も重要な測定項目です。
Web:
光デバイス評価に最適な高速光スペクトラムアナライザ MS9740B
ホワイトペーパー: