光トランシーバーとは？

光トランシーバー（送信器と受信器）は、ネットワーク機器と光ファイバーの間に入る、小型でホットプラグ対応のモジュールです。一方の側ではスイッチ、ルーター、サーバー、ストレージポートからの電気信号を受け取り、もう一方の側ではそれを変調された光信号に変換して光ファイバーへ送り出します。戻ってくる光に対しては逆の変換を行います。光ファイバーリンク（FOL / ВОЛС） において、トランシーバーは電子回路とガラスの間のインターフェースであり、光ファイバーが運ぶすべてのものは、この中で始まりこの中で終わります。

FOL の文脈における定義

光ファイバーリンクは、光源、伝送媒体（光ファイバー、そのコネクターや接続点（スプライス）、間にある受動素子・能動素子）、そして光受信器で構成されます。トランシーバーは、各端で光源と受信器の両方を提供する部品であり、ホスト機器が波長やファイバー種別、伝送距離について何も知る必要がないようにパッケージ化されています——ホストはモジュールと電気ビットをやり取りするだけです。そのため、伝送距離、波長、ファイバー種別（シングルモードかマルチモードか）、さらにはネットワーク技術（Ethernet、Fibre Channel、PON、InfiniBand）までも、ポートを変えるのではなくモジュールを選ぶことで選択します。

内部構成

メモリーマップは CodingBox が扱う部分です。スイッチがモジュールを受け入れるかどうかを判断する際に読み取るすべてのフィールド——ベンダー、部品番号、シリアル、コンプライアンスコード、しきい値——がここに存在します。フォームファクターとMSA 仕様を参照してください。

トランシーバーが使われる分野

フォームファクターの簡単な歴史

かつて光学部品はラインカードにはんだ付けされており、1枚のカードにつき1つの伝送距離という構成でした。プラガブルトランシーバーの登場によりポートは汎用化され、業界はマルチソースアグリーメント（MSA）を通じて少数の筐体規格へと標準化を進めました。

各世代は、可能な限り前世代のフットプリントを維持しました——SFP → SFP+ → SFP28 → SFP56、そして QSFP → QSFP+ → QSFP28 → QSFP56 → QSFP112——そのため現代のポートは、20年前のモジュールをそのまま受け付けることも珍しくありません。フォームファクターごとの詳細は概要と比較にあります。

規格の変遷

トランシーバーを定義する規格には3つの層があり、それぞれ異なる団体が策定しています。

• 機械仕様・電気仕様 — MSA コンソーシアムと SFF Committee（現 SNIA SFF TA）による、筐体、コネクター、ピン配置、電力クラスの規定。INF-8074、SFF-8431、SFF-8665、QSFP-DD および OSFP の MSA などの文書があります。仕様カタログを参照してください。
• 管理メモリー — ホストが識別情報と診断情報をどう読み取るかを規定します。GBIC の Serial ID は SFF-8472（2アドレス、DDM 追加）に取って代わられ、続いて QSFP 向けのページ方式の SFF-8636、そして最終的には 400G 以降向けにモジュールステートマシンを備えた、フォームファクターに依存しない CMIS へと発展しました。共通コードは SFF-8024 にあります。
• 物理層（PMD） — 光ファイバー上を伝わる信号の規定です。Ethernet 向けの IEEE 802.3（10GBASE-LR、100GBASE-DR…）、Fibre Channel 向けの INCITS T11 FC-PI、InfiniBand 向けの IBTA、PON と DWDM グリッド向けの ITU-T G シリーズ、400ZR 向けの OIF。光 PMD リファレンスを参照してください。

互換性への影響はこうです。モジュールが電気的にも光学的にも完璧であっても、その管理メモリーが特定のホストが期待する内容を示していなければ拒否されることがあります——これがベンダーロックの根本原因であり、コーディングツールが存在する理由です。

データレートの伸び

総レートは、3つの軸に沿って同時に伸びてきました。

PAM4 への移行は、前方誤り訂正の必須化と DSP ベースのモジュールをもたらしました。100 km を超える伝送への移行は、プラガブルモジュールにコヒーレント検波をもたらしました。FEC とリンクトレーニングとコヒーレント光学を参照してください。

次に読むべきページ

• フォームファクター：概要と比較 — 対応するすべての筐体を1ページにまとめています。
• DDM の基礎 — モジュールが報告する診断情報。
• 書き込み保護の種類 — モジュールがメモリーを保護する仕組み。
• 一般的な問題と解決策 — 現場で起こりうるトラブル。

CodingBox では、これらすべてが1つの画面に集約されます。Check transceiver はモジュールのメモリーを読み取り、フォームファクターと規格を識別し、このドキュメントの他のページで説明している識別情報と DDM を表示します。

光学部品以外にボード上に何があるか——ドライバー、増幅器、DSP、コントローラー、電源——をブロックごとに解説：モジュールのエレクトロニクス。

1.6T 世代のフォームファクター：OSFP224 と OSFP-XD。

トランシーバーが終端するリンク——光ファイバーの物理、減衰、分散、バジェット、設備、試験、障害：光ファイバーリンク。

増幅器、トランスポンダー、ROADM、OLT、モニターと並ぶ、能動光インフラの一要素としてのトランシーバー：能動光インフラ。ファイバー種別、距離、コネクター、バジェットにモジュールを合わせる：リンクにおけるトランシーバー。