광 트랜시버 (Optical Transceiver)

사회적 요구를 충족하기 위한 초고속·대용량 데이터 전송의 혁신

AI, 클라우드 서비스, IoT의 급격한 확산으로 네트워크 사용 형태가 다양해지고 있습니다. 연결된 기기의 수가 폭발적으로 증가함에 따라 데이터 트래픽 또한 기하급수적으로 늘어나고 있습니다. 이처럼 빠르게 증가하는 데이터 트래픽을 처리하기 위해서는 광 트랜시버의 초고속·대용량 전송 기술 혁신이 필수적입니다. 특히 데이터센터용 광 트랜시버 시장에서는 이미 800G(800Gbps) 전송이 상용화되고 있으며, 다음 세대인 1.6T(1.6Tbps) 기술 개발도 본격적으로 진행되고 있습니다.

도전 과제

과제 1. 초고속화에 따른 신호 품질 요구사항 강화

800G/1.6T 광 트랜시버는 기존 100G/200G 대비 전송 속도가 크게 향상되었지만, 이로 인해 디지털 신호의 지터(jitter)와 왜곡(distortion)에 더욱 민감해져 비트 오류율(BER)이 증가할 수 있습니다. 특히 PAM4(Pulse Amplitude Modulation 4-level) 방식을 사용하는 광 트랜시버는 하나의 심볼로 2비트를 전송하며, 신호 레벨 간 간격이 매우 좁기 때문에 신호 대 잡음비(SNR) 확보가 어려워지고, 신호 품질 관리 기준이 매우 엄격해집니다.

과제 2. 통신 품질 확보를 위한 에러 정정(FEC)

800GbE 및 400GbE 트랜시버는 PAM4 신호의 특성상 신호 열화에 민감하므로, 전방향 오류 정정(Forward Error Correction, FEC) 기술을 적용해야 합니다. 따라서 테스트 시에는 단순히 비트 오류율(BER)뿐 아니라 지터 및 노이즈를 포함한 테스트 신호로 FEC 동작까지 검증해야 합니다.

과제 3. 파장 정밀도 확보

광 네트워크는 파장 분할 다중화(WDM) 기술을 활용하여 서로 다른 파장의 광신호를 사용합니다. 이에 따라 광 트랜시버는 ITU Grid (12.5~100GHz 간격) 에 지정된 파장에 정확히 맞춰야 하는 정밀한 파장 제어가 필요합니다.

솔루션

솔루션 1. 신호 파형 품질 평가

안리쓰의 샘플링 오실로스코프 BERTWave MP2110A는 10G~800G, 최대 1.6T 범위의 광 트랜시버 및 모듈의 제조 및 개발 평가에 이상적인 측정 장비입니다. MP2110A는 PAM4 아이 패턴, 진폭, 지터, 스큐(타이밍 오프셋), 그리고 아이 오프닝 레이트(eye-opening rate) 지표인 PAM4용 송신기 및 분산 아이 클로저(TDECQ) 등의 평가를 지원하는 일체형 계측기입니다.

또한, 단일 MP2110A 장치는 최대 4개의 채널을 처리할 수 있어 4개의 광 트랜시버 레인을 동시에 측정할 수 있습니다. 또한, 광 트랜시버의 각 레인을 병렬로 측정할 수 있습니다. 이 솔루션은 광 모듈의 생산 효율 향상 및 제조 비용 절감에 기여할 것으로 기대됩니다.

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