IEEE 802.3 para 400G/800G: qué enmienda aplica
Cinco enmiendas, una sola convención de nombres y bastante confusión en medio. Lea bien un nombre de PHY y sabrá qué está obligado a construir.
Dos ingenieros pueden tener ambos la razón y seguir sin ponerse de acuerdo sobre si un módulo es «compatible con 802.3cu». Las PHY de 400G se definieron por entregas: la primera generación en 802.3bs, una optimización de modo único en 802.3cu, y una reespecificación a 100G por carril en 802.3df. La misma velocidad nominal aparece en tres enmiendas con distinta velocidad de carril, distintas clases de alcance y distinto plano de fibra.
Por eso memorizar números de enmienda no sirve de mucho. Lo que ayuda es el modelo de dos capas: IEEE 802.3 define lo que hace la luz sobre la fibra, y los MSA definen cómo es el conector. Casi toda pregunta de compatibilidad se descompone en una pregunta de cada tipo.
El mapa de enmiendas, con las correcciones que importan
| Enmienda | Año | Velocidad de carril | Qué definió realmente |
|---|---|---|---|
| 802.3cd | 2018 | 50G PAM4 | 50GBASE-SR/FR/LR/CR/KR y la familia 100GBASE de dos carriles |
| 802.3bs | 2017 | 25G y 50G | La MAC de 400G y sus primeros PMD: 400GBASE-SR16, DR4, FR8, LR8, ER8 |
| 802.3cu | 2021 | 50G y 100G | 100GBASE-DR/FR/LR (longitud de onda única) más 400GBASE-FR4 y LR4-6 |
| 802.3ck | 2022 | 100G eléctrico | La capa eléctrica de 100G por carril: 100GBASE-CR1/KR1 y las interfaces de host de 200G/400G construidas sobre ella |
| 802.3df | 2024 | 100G PAM4 | MAC de 800G y 800GBASE-SR8/DR8/2FR4/2LR4, más 400G reespecificado a 100G por carril |
| 802.3dj | en curso | 200G PAM4 | PMD eléctricos y ópticos de 200G por carril para operación de clase 1.6T |
Por qué el 400G de 802.3bs y el 400G de 802.3cu son productos distintos
La generación 802.3bs se construyó con carriles de 25G y 50G. El DR4 de 802.3bs usa cuatro carriles de 100G sobre modo único paralelo, que es el módulo que la mayoría entiende cuando dice «400G DR4». Sus hermanos FR8 y LR8 usan ocho carriles de 50G sobre una malla LAN-WDM para alcanzar 2 km y 10 km.
802.3cu hizo luego dos cosas separadas, y confundirlas causa el error de estándares más frecuente en los pliegos de compra. Definió óptica 100G de longitud de onda única (100GBASE-DR a 500 m, FR a 2 km, LR a 10 km). Por separado, definió 400GBASE-FR4 y 400GBASE-LR4-6 como sustitutos de cuatro carriles a 100G de las antiguas piezas de ocho carriles.
Ese último punto merece repetirse porque se cita mal con frecuencia: 400GBASE-LR4-6 llega a 6 km, no a 40 km. El «6» es una clase de alcance. Cuarenta kilómetros a 400G es un problema de clase ER8, y en la práctica ya es un problema coherente, que es el tema de una sección posterior.
802.3cd frente a 802.3ck: uno va de velocidad, el otro de cable
802.3cd define una generación de señalización de 50G por carril y los módulos que la usan. 802.3ck define la interfaz eléctrica de 100G por carril: lo que viaja por la PCB y el conector, con independencia de lo que hagan las ópticas.
La distinción importa cuando un puerto se levanta a menos velocidad de la esperada. Si las ópticas son 400GBASE-DR4 y el puerto entrena a 200G, la avería suele estar en la capa eléctrica (territorio de 802.3ck, o la configuración del engranaje de host), no en el PMD. Diagnosticar la fibra en ese caso es esfuerzo perdido.
Descifrar un nombre de PHY
Desmonte 800GBASE-DR8.
| Token | Significado |
|---|---|
| 800G | Velocidad MAC y de servicio |
| BASE | Señalización de banda base |
| D | Familia de modo único, de carriles paralelos (S = multimodo, F = clase CWDM4, L = LAN-WDM, E = alcance extendido) |
| R | Designación de la familia serial/paralela codificada 64b/66b |
| 8 | Número de carriles ópticos |
Así que 800GBASE-DR8 son ocho carriles PAM4 de 100G sobre modo único paralelo a unos 500 m. El sucesor 802.3dj con el mismo nombre usa ocho carriles de 200G: igual número de carriles, velocidad de carril doblada y ópticas, drivers y equipo de test completamente distintos.
La letra es un plano de fibra, no una distancia
Los ingenieros suelen leer la letra de familia como un sustituto del alcance. En realidad es una declaración sobre el plano de longitudes de onda, y el alcance se deriva de ahí. D significa carriles paralelos a una longitud de onda única por carril, por eso necesita MPO y por eso su alcance está limitado por la dispersión a 1310 nm. F significa cuatro longitudes de onda CWDM, por eso encaja en LC dúplex. L significa LAN-WDM con espaciado de canal más estrecho y más tolerancia a la dispersión, que es como llega a 10 km. El análisis de dispersión DR4 explica por qué el alcance de la familia D se detiene donde lo hace.
Dónde se sitúan los MSA y CMIS
| Capa | Documento | Responde a |
|---|---|---|
| PHY óptica | Enmienda IEEE 802.3 | Lo que hace la luz: velocidad de carril, modulación, alcance, FEC |
| Mecánica y eléctrica del módulo | MSA QSFP-DD / MSA OSFP | Jaula, conector, asignación de pines, sobre de potencia |
| Gestión | CMIS (publicado por los cuerpos MSA) | Mapa de registros, clases de potencia, mapeo de carriles, diagnósticos |
| Implementación de host | Firmware del fabricante del switch | Qué de lo anterior expone realmente la plataforma |
IEEE 802.3 PMD -> fibra, alcance, velocidad de carril
|
QSFP-DD / OSFP MSA -> interfaz mecánica + eléctrica
|
CMIS -> interfaz de gestión (registros, alarmas)
|
Switch firmware -> lo que puede configurar realmente
La consecuencia práctica: dos módulos 400GBASE-DR4 de distintos fabricantes son idénticos en IEEE y compatibles en MSA, y aun así pueden comportarse de forma distinta. Varían las declaraciones de clase de potencia, la histéresis de alarmas y el soporte de mapeo de carriles. Por eso existen las listas de cualificación de fabricante, y por eso «cumple el estándar» no es un argumento de compatibilidad.
CMIS es donde realmente viven la mayoría de los problemas de «compatibilidad»
Cuando un switch rechaza un módulo de terceros, la causa rara vez es la óptica. Suele ser el host leyendo un campo de registro que el módulo implementa de otra forma, o el módulo declarando una clase de potencia que la jaula no autoriza. Ambos son cuestiones de CMIS. La comparativa QSFP-DD frente a OSFP detalla la consecuencia de la clase de potencia.
El panorama de 2026, sin adornos
Tres cosas conviene saber sobre dónde están realmente los estándares.
800G está hecho y desplegado. 802.3df está publicado, y los switches 800G llevan el suficiente tiempo enviándose en volumen que los primeros problemas térmicos están documentados en campo, no en laboratorio.
1.6T está en borrador. El trabajo de 200G por carril está avanzado pero inconcluso, y la diferencia entre «borrador avanzado» y «estándar publicado» es donde viven las pruebas de cumplimiento y el suministro en volumen. Trate las fechas de disponibilidad de módulos 1.6T con la misma sospecha que aplicaría a cualquier silicio preestándar.
Lo coherente es una vía paralela, no una enmienda 802.3. 400ZR y 800ZR vienen de acuerdos de implementación OIF, no de IEEE 802.3. Comparten el vocabulario de velocidades y alcances y nada más: diagnósticos distintos, metodología de test distinta, habilidades operativas distintas. El cálculo de OSNR existe porque un equipo que trata un enlace ZR como un enlace PAM4 lo diagnosticará mal cada vez.
Por qué se está desplazando 400GBASE-LR4-6
Cubrió un hueco real cuando se publicó: 6 km a 400G sobre modo único dúplex, usando planta CWDM existente. Lo que lo desplaza no es una pieza PAM4 mejor, sino el ZR+ coherente, que llega mucho más allá de 6 km con economía comparable a distancias metro y con mucha mejor tolerancia a los sistemas de línea amplificados que las rutas metro realmente tienen.
La lección se generaliza: en metro y DCI, la competencia rara vez es el siguiente escalón de velocidad PAM4. Es lo coherente bajando de coste.
Un atajo de decisión que funciona en la práctica
- Alcance y tipo de fibra primero. Eso selecciona la familia PMD, y es el único paso con una restricción física dura.
- Jaula de host en segundo lugar. QSFP-DD o OSFP es una cuestión mecánica con consecuencia de inventario, no óptica.
- Comportamiento CMIS en tercer lugar. Consulte la lista de cualificación del fabricante para la plataforma y firmware exactos.
- Precio y potencia al final. Son consecuencia de las tres decisiones anteriores, no entradas para ellas.
Los equipos que empiezan en el paso 4 son los que más tiempo pasan reabriendo los tres primeros.
Fuentes
- IEEE 802.3bs - la MAC de 400G y los primeros PMD de 400G (SR16, DR4, FR8, LR8, ER8).
- IEEE 802.3cd - la generación de 50G por carril y su derivado de 100G de dos carriles.
- IEEE 802.3cu - los PMD 100G de longitud de onda única y las definiciones 400GBASE-FR4/LR4-6.
- IEEE 802.3ck - la capa de interfaz eléctrica de 100G por carril.
- IEEE 802.3df - la generación 800G a 100G por carril.
- IEEE P802.3dj - el trabajo de 200G por carril, clase 1.6T, en curso.
- OIF - acuerdos de implementación 400ZR/800ZR, la vía paralela a 802.3 para DCI coherente.
Los años de enmienda y las velocidades de carril proceden de las páginas de proyecto IEEE publicadas. Cuando una enmienda sigue en borrador, este artículo lo dice así en vez de citar una fecha de finalización.
FAQ
- ¿Está el 800G definido en IEEE 802.3bs?
- No. 802.3bs (2017) define la MAC de 400G y sus primeros PMD. El 800G llega con 802.3df (2024) usando interfaces eléctricas de 100G por carril, y 802.3dj amplía la velocidad de carril a 200G para operación de clase 1.6T. Relacione la enmienda con la velocidad de carril, no con la velocidad nominal.
- ¿Necesito la especificación MSA si ya tengo la IEEE?
- Sí, para el módulo en sí. IEEE 802.3 define la PHY sobre la fibra; los MSA QSFP-DD y OSFP definen la jaula, el conector, la asignación de pines, el sobre de potencia y la interfaz de gestión. Un módulo 400GBASE-DR4 de dos fabricantes cumple la misma cláusula IEEE pero puede diferir en su comportamiento de registros.
- ¿Qué significa el -4 en 400GBASE-DR4?
- El número de carriles ópticos en paralelo: cuatro carriles PAM4 de 100G. El nombre se lee como velocidad, luego BASE, luego una letra de familia de modulación y alcance, y luego el número de carriles.
- ¿Por qué 400GBASE-LR4-6 se especifica a 6 km cuando 400GBASE-LR8 llega a 10 km?
- Porque son dos planos de carriles distintos de enmiendas distintas. LR8 usa ocho carriles de 50G sobre una malla LAN-WDM con más margen para la dispersión; LR4-6 usa cuatro carriles de 100G y recupera alcance estrechando las tolerancias de pérdida y dispersión. El dígito del sufijo es la clase de alcance, no el número de carriles.