Fiber optic solutions for data centres with packet interfaces based on Ethernet. Part 4. Standardized coherent solutions for data center interconnect (DCI) networks

Cover Page

Cite item

Full Text

Open Access Open Access
Restricted Access Access granted
Restricted Access Subscription or Fee Access

Abstract

This paper series explores the use of fiber optic solutions to support high transmission rates in data centres, including standardisation of Ethernet solutions for flows from 100 to 1600 Gbps (Part 1); data centre solutions using fiber optic technology (part 2); evolution of pluggable optical transceiver modules (transceivers) for data centres (part 3); standardised coherent solutions for DCI data centre interconnect networks (part 4); connector and cable selection for data centres (part 5).

Full Text

Restricted Access

About the authors

S. S. Kogan

T8 LLC

Author for correspondence.
Email: kogan@t8.ru

к.т.н., советник генерального директора по формированию технической стратегии

Russian Federation, Moscow

References

  1. Advances in Beyond 400G Optical Transport Network Standards and Technologies. [Электронный ресурс]. URL: https://docbox.etsi.org/ISG/F5G/Open/F5G%20External%20Presentations%202023/ECOC%202023/6.%20ECOC2023%20-%20F5G%20Workshop%20Nokia%20(Huber).pdf (дата обращения 18.04.2025).
  2. От 100G к 800G. Будь готов! [Электронный ресурс]. URL: https://www.iksmedia.ru/articles/5862559-Ot-100G-k-800G-Bud-gotov.html) (дата обращения 18.04.2025).
  3. O-Band Coherent: An Idea Whose Time Is (Nearly) Here. [Электронный ресурс]. URL: https://www.marvell.com/blogs/o-band-coherent-a-idea-whose-time-is-nearly-here.html (дата обращения 18.04.2025).
  4. The Evolution of Ethernet Standard. [Электронный ресурс]. URL: https://www.edge-core.com/solution-inquiry.php?cls=6&id=52 (дата обращения 18.04.2025).
  5. From 100G to 1.6T Navigating Timing in the New Era of High-Speed Optical Networks. [Электронный ресурс]. URL: https://cache.webcasts.com/content/penn001/1657525/content/568373e2f427e0f7a5f4dff6d049c432eb057149/pdf/Epson-Lightwave_webinar.pdf (дата обращения 18.04.2025).
  6. Get to know us. [Электронный ресурс]. URL: https://www.commscope.com/about-us/ (дата обращения 18.04.2025).
  7. Стандарт ETC 800 GbE и новые стандарты IEEE 802.3 800/1600 GbE. [Электронный ресурс]. URL: https://www.edge-core.com/blogs/towards-800g-and-1600g-ethernet/ (дата обращения 18.04.2025).
  8. Ethernet Technology Consortium. 800G specification. [Электронный ресурс]. URL: https://ethernettechnologyconsortium.org/wp-content/uploads/2021/10/Ethernet-Technology-Consortium_800G-Specification_r1.1.pdf (дата обращения 18.04.2025).
  9. Marvell Introduces 1.6 Tbps LPO Chipset to Enable Optical Short-reach, Scale-up Compute Fabric Interconnects. [Электронный ресурс]. URL: https://www.marvell.com/company/newsroom/marvell-introduces-1-6-tbps-lpo-chipset.html (дата обращения 18.04.2025).
  10. From 800G to 3.2T: Innovations and Future Trends in Data Communication Interconnect Technology. [Электронный ресурс]. URL: https://htfuture.com/from-800g-to-3-2t-innovations-and-future-trends-in-data-communication-interconnect-technology/ (дата обращения 18.04.2025).
  11. Коган С.С., Наний О.Е., Трещиков В.Н. Высокоскоростные оптические каналы перспективных волоконно-оптических транспортных сетей OTN/DWDM. Пропускная способность и эволюция форматов модуляции // Прикладная фотоника. 2024. № 1. С. 84–98. [Электронный ресурс]. URL: https://t.me/OpticalNetworksRussia/893 (дата обращения 18.04.2025).
  12. Коган С.С., Наний О.Е., Трещиков В.Н. Высокоскоростные оптические каналы перспективных волоконно-оптических транспортных сетей OTN/DWDM. Часть 2. Дальность связи, спектральная эффективность и символьная скорость // Прикладная фотоника. 2024. № 2. С. 5–25. [Электронный ресурс]. URL: https://t.me/OpticalNetworksRussia/893 (дата обращения 18.04.2025).
  13. EML и DML: в чем отличия? [Электронный ресурс]. URL: https://skeo.ru/articles/eml-i-dml-v-chjom-otlichiya (дата обращения 18.04.2025).
  14. Ethernet vs. Carrier Ethernet: How do they differ? TechTarget. [Электронный ресурс]. URL: https://www.techtarget.com/searchnetworking/answer/Ethernet-vs-Carrier-Ethernet-How-do-they-differ (дата обращения 18.04.2025).
  15. G межсоединение ЦОД (DCI) в метро: когерентное и прямое обнаружение. [Электронный ресурс]. URL: https://community.fs.com/ru/article/100g-metro-data-center-interconnectivity-dci-coherent-vs-direct-detection.html (дата обращения 18.04.2025).
  16. Коган С.С. Транспортные ВОСП большой пропускной способности Часть 1. Стандартизация открытых линейных интерфейсов 400G со сменными когерентными оптическими модулями-приемопередатчиками // ПЕРВАЯ МИЛЯ. 2024. № 2. С. 44–54. [Электронный ресурс]. URL: https://t.me/OpticalNetworksRussia/690 (дата обращения 18.04.2025).
  17. Коган С.С. Транспортные ВОСП большой пропускной способности. Часть 2. Эволюция когерентных цифровых сигнальных процессоров. Начало // ПЕРВАЯ МИЛЯ. 2024. № 4. С. 38–42. Окончание // ПЕРВАЯ МИЛЯ. 2024. № 5. С. 78–85. [Электронный ресурс]. URL: https://t.me/OpticalNetworksRussia/690 (дата обращения 18.04.2025).
  18. Коган С.С. Транспортные ВОСП большой пропускной способности. Часть 3. Эволюция технологий для изготовления когерентных ЦСП. Начало // ПЕРВАЯ МИЛЯ. 2024. № 7. С. 66–71. Окончание // ПЕРВАЯ МИЛЯ. 2024. № 8. С. 68–73. [Электронный ресурс]. URL: https://t.me/OpticalNetworksRussia/690 (дата обращения 18.04.2025).
  19. Digital Signal Processing Techniques for High-Speed Optical Communications Links. [Электронный ресурс]. URL: https://www.researchgate.net/publication/332110044_Digital_Signal_Processing_Techniques_for_High-Speed_Optical_Communications_Links/figures?lo=1 (дата обращения 18.04.2025).
  20. The History of Optical Transceiver Form Factors. [Электронный ресурс]. URL: https://www.prooptix.com/news/transceiver-form-factors/ (дата обращения 22.05.2025).
  21. Что находится в оптическом модуле? [Электронный ресурс]. URL: https://anlan.ru/articles/chto-nahoditsya-v-opticheskom-module?srsltid=AfmBOorezZd8How3C_N90iHKCM45JawvAc-PekefZ3gT19MsBSIKaQCO (дата обращения 22.05.2025).
  22. Что такое модуль SFP? И в чем разница между SFP, SFP+, SFP28, QSFP+, QSFP28, QSFP-DD, и OSFP? [Электронный ресурс]. URL: https://www.nix.ru/computer_hardware_news/hardware_news_viewer.html?id=213117 (дата обращения 22.05.2025).
  23. Что такое волоконно-оптические кабели типа OM и OS? [Электронный ресурс]. URL: http://ru.zion-communication.com/Различия-между-OS1%2C-OS2-и-OM1%2C-OM2%2C-OM3%2C-OM4-и-OM5-id44641257.html (дата обращения 22.05.2025).
  24. SC и LC оптические коннекторы. Типы и теория применения. [Электронный ресурс]. URL: https://www.teleserv.ru/services/inzhenernaya-infrastruktura/slabotochnye-sistemy/vols/sc-i-lc-opticheskie-konnektory/ (дата обращения 22.05.2025).
  25. Адаптер оптический LC/UPC SM duplex. [Электронный ресурс]. URL: https://componentltd.ru/catalog/adaptery-opticheskie-prokhodnye/opticheskiy-dupleksnyy-adapter-lc-upc-sm/#:~:text=Оптический%20адаптер%20LC%2FUPC%20SM,стыкуются%20с%20использованием%20керамического%20центратора (дата обращения 22.05.2025).
  26. Оптические коннекторы MPO/MTP. [Электронный ресурс]. URL: https://modultech.ru/opticheskie-konnektory-mpo-mtp/?srsltid=AfmBOop1akkeoypp5HTqLLDM_gv_IL3qx_F-NCOjazTSniXF_ASGfMUn (дата обращения 22.05.2025).
  27. RJ-45. [Электронный ресурс]. URL: https://ru.wikipedia.org/wiki/RJ-45 (дата обращения 22.05.2025).
  28. FS: Обзор модулей CFP/CFP2/CFP4/CFP. [Электронный ресурс]. URL: https://community.fs.com/ru/article/a-comprehensive-understanding-of-cfp-transceiver-modules.html (дата обращения 22.05.2025).
  29. Optical Transceiver Introduction. [Электронный ресурс]. URL: https://ru.etulinktechnology.com/blog/connection-scheme-of-optical-modules-with-different-rates-and-optical-patch-cord_b424 (дата обращения 22.05.2025).
  30. Marvell® Ara 1.6T (8 × 200Gbps). PAM4 retimer DSP for pluggable optical transceiver applications. [Электронный ресурс]. URL: https://www.marvell.com/content/dam/marvell/en/public-collateral/dsp/marvell-ara-pam4-dsp-product-brief.pdf (дата обращения 22.05.2025).
  31. Marvell to Demonstrate Industry’s First 400G/lane PAM4 Electrical-to-Optical Link Technology at OFC 2025. [Электронный ресурс]. URL: https://www.marvell.com/company/newsroom/marvell-to-demonstrate-industrys-first-400g-lane-pam4-electrical-to-optical-link-technology-at-ofc-2025.html (дата обращения 22.05.2025).
  32. Understanding 400ZR/OpenZR+/400ZR+ Optics. [Электронный ресурс]. URL: https://www.lightwaveonline.com/optical-tech/transmission/article/14188934/understanding-400zr-openzr-400zr-optics (дата обращения 22.05.2025).
  33. G ZR vs. Open ROADM vs. ZR+ What’s the Difference? [Электронный ресурс]. URL: https://www.fs.com/blog/400g-zr-vs-open-roadm-vs-zr-5271.html (дата обращения 22.05.2025).
  34. G ZR и ZR+ – новое поколение решений для оптической связи на большие расстояния. [Электронный ресурс]. URL: https://community.fs.com/ru/article/400g-zr-and-zr-new-generation-of-solutions-for-longer-reach-optical-communications.html (дата обращения 22.05.2025).
  35. Cisco 400G QSFP-DD ULH Coherent Optics Module. [Электронный ресурс]. URL: https://www.cisco.com/c/en/us/products/collateral/interfaces-modules/transceiver-modules/400g-qsfp-dd-haul-coherent-module-ds.html (дата обращения 22.05.2025).
  36. Сравнение 400ZR/ZR+, Open ROADM и OpenZR+. [Электронный ресурс]. URL: https://community.fs.com/ru/article/comparison-of-400zr-open-roadm-and-openzr.html (дата обращения 22.05.2025).
  37. ROADM для передачи 400G WDM. [Электронный ресурс]. URL: https://community.fs.com/ru/article/roadm-for-400g-wdm-transmission.html (дата обращения 22.05.2025).
  38. G CFP2-DCO. [Электронный ресурс]. URL: https://ru.fiber-optical-transceivers.com/fiber-optic-transceivers/400g-optical-module/200g-cfp2-dco.html (дата обращения 22.05.2025).
  39. Data Center OTN/DWDM solution. [Электронный ресурс]. URL: 10G/100G/200G/400G/800G https://htfuture.com/ (дата обращения 22.05.2025).
  40. Когерентный оптический модуль CFP2-DCO, 400 Гбит/с для белого ящика. [Электронный ресурс]. URL: https://ru.fiber-optical-transceivers.com/fiber-optic-transceivers/400g-optical-module/400gbps-cfp2-dco-coherent-optical-module-for.html (дата обращения 22.05.2025).
  41. OIF. Press-releases/Press Room. [Электронный ресурс]. URL: https://www.oiforum.com/oif-releases-800zr-coherent-interface-implementation-agreement-ia-and-key-400zr-ia-updates-addressing-market-demands-for-scalable-interoperable-high-capacity-solutions/ (дата обращения 22.05.2025).
  42. OIF adds a short-reach design to its 1600ZR/ ZR+ portfolio. [Электронный ресурс]. URL: https://www.gazettabyte.com/home/2025/1/18/oif-adds-a-short-reach-design-to-its-1600zr-zr-portfolio.html (дата обращения 22.05.2025).

Supplementary files

Supplementary Files
Action
1. JATS XML
Download
2. Fig. 8. Comparison of coherent solutions of 400ZR, Open ZR+ and Open ROADM [36]

Download (195KB)
Indexing metadata
3. Fig. 9. Dimensions and purpose of the 400G interchangeable coherent modules

Download (185KB)
Indexing metadata
4. Fig. 10. Additional optical signal amplification with low-power plug-in modules in QSFP-DD housing

Download (204KB)
Indexing metadata

Copyright (c) 2025 Kogan S.S.