DCI单波1.6T：1600ZR相干接口关键指标

2026年9月，OIF正式发布了《1600ZR Coherent Interfaces Implementation Agreement，OIF-1600ZR-01.0》。学习笔记做个记录

定义的场景明确：单波 1.6T，相干传输，单跨、放大、点到点 DWDM，目标距离最高 120 km。

典型应用就是数据中心互联DCI。

客户端承载一个 1.6Tb/s Ethernet，线路侧则是一个单载波相干光接口。OIF 同时定义了 Ethernet 映射、line-side frame、FEC、调制和光接口参数，并采用 black-link 方法描述 Tx 与 Rx 之间的光通道。

主要指标表：

一、接口

先看模块两边。

Host 侧采用 1.6TAUI-n C2M，规范的数据路径按 IEEE 802.3dj 定义的 1.6TAUI-8 展开。

也就是 8 路 PMA electrical lanes，每 lane 200Gb/s。

进入模块后，这 8 路 PMA lane 经过 PAM4 解码和 SM-PMA 处理，再拆成 16 路 1.6TBASE-R PCS lanes。PCS lane 之后还要经过 de-skew、reorder、de-interleave 等处理。

所以从 Host 到 line，大体可以把数据路径理解成：

• 8×200G电接口 → 16路PCS → Ethernet RS-FEC处理 → 257b blocks → 16个100G ZR instance → 1600ZR Frame → OFEC → DP-16QAM → 单载波相干光信号。

OIF 在图3里把这条路径画得很完整：8条PMA lane先变成16条PCS lane，最终在帧层组织成16个100G ZR instance。

二、帧结构：核心是FlexO-16e

1600ZR没有设计新的帧结构。它直接沿用了 ITU-T G.709.1 的 FlexO-16e 思路。

一个 1600ZR Frame 由 16个100G ZR instance 通过 128-bit interleaving 组成，并通过 GMP，也就是 Generic Mapping Procedure，把 Ethernet client 映射进去。

再往下一层看。

每一个100G ZR instance是：5140 rows × 16 bytes。

其中前10行是overhead区域，其余为payload。正常业务下，每个instance的payload中包含一个5-bit pad，后面是 656,635 bit，也就是2555×257 bit 的client data mapping空间。

16个instance完成frame和multi-frame alignment以后，再以128 bit粒度交织，形成完整的1600ZR frame：82,240个128-bit block。

其中前 160 blocks 是overhead，后面 82,080 blocks 是payload。

这套设计的好处比较直接。1600ZR虽然把速率推到了1.6T，但客户映射、FlexO、GMP这些机制仍然延续已有ITU-T体系，而不是为了1.6T再造一个完全独立的数据平面。

三、FEC：RS-FEC和OFEC

1600ZR的数据路径里会看到两种FEC。

第一种是 1.6TBASE-R客户端本身的RS-FEC。

在Host-to-Media方向，模块先把Ethernet侧收到的RS-FEC codeword解码，纠正客户端已经积累的错误，然后恢复257-bit client blocks，再进行1600ZR映射。

到了线路侧，1600ZR frame再进入第二套FEC：OFEC。

也就是说，RS-FEC属于Ethernet client适配，OFEC才是1600ZR coherent line侧真正使用的FEC。

OIF规定1600ZR采用 OFEC + DP-16QAM。

整个line-side adaptation包括CRC、padding、scrambling、OFEC编码、interleaving、16QAM symbol mapping、双偏振分配、Training Sequence、FAW和Pilot等步骤。

OFEC内部是8个并行encoder。

每个encoder一次接受 3552 bit 输入，输出 4096 bit。其component code基于扩展 BCH(256,239)，并通过block-convolutional结构以及后续interleaving提高纠错能力。规范给出的parity扩展比例约为15.3%。

1600ZR并不是“客户1.6T，所以线路也是1.6T”。

• 在0 ppm条件下：1600ZR Frame：1.609959 Tb/s

• 经过CRC和Pad以后：1.611298 Tb/s

• OFEC以后：1.858074 Tb/s

• 加入FAW、Training Sequence、GOI等DSP overhead以后：1.861703 Tb/s

• 最后再插入Pilot：1.891254 Tb/s

• 最终对应的symbol rate为：236.4067 GBd。

这个236 GBd，是整份规范里最值得记住的指标之一。

因为到了这个量级，1.6T相干模块真正困难的已经不仅是DSP算法，而是高速DAC/ADC、驱动器、调制器、光电器件带宽、封装以及整个模拟前端都要一起向更高带宽推进。

OIF最后仍然采用DP-16QAM，并没有单纯依靠更高阶QAM去换速率，而是把baud rate推到了约236.4 GBd。

四、120 km

1600ZR定位的是：120 km或以下、amplified、point-to-point、DWDM noise-limited link。

OIF给出的Application Code为：0x01 — 1600ZR, 300GHz DWDM, C-band。

表里还单独给出了 80 km Minimum Reach。

“amplified”和“noise-limited”很重要。1600ZR采用black-link方法，因此规范并没有把某一种EDFA、MUX/DEMUX甚至具体线路系统写死。事实上，OIF明确说明 optical channel里的mux/demux filter并没有被normatively defined。

规范给出的channel-level关键值包括：

• 色散 0～2400 ps/nm，这一范围按照G.652光纤和120 km目标距离设计；Maximum DGD为 28 ps；Peak PDL为 2 dB；Polarization Rotation Speed为 50 krad/s；Ss端Optical Return Loss至少 24 dB；链路离散反射最大 -27 dB。

五、收发光指标

发射侧的几个指标比较有代表性。

Laser frequency accuracy要求 ±1.8 GHz。

TX默认输出光功率为 -4 dBm，要求的最小可配置范围覆盖 -5～-1 dBm。

In-band transmit OSNR，也就是IB TOSNR，要求达到 37 dB/12.5 GHz；Adjacent Channel TOSNR为 35 dB/12.5 GHz，Non-Adjacent Channel TOSNR为 23 dB/12.5 GHz。

接收侧则规定：输入光功率范围 -6～+3 dBm；

载波与本振LO之间的frequency offset acquisition range为 ±3.6 GHz；

最值得关注的是 Link OSNR Tolerance：30.7 dB/12.5 GHz。

同时RX要支持 2400 ps/nm CD tolerance，整个色散范围增加的Link OSNR penalty最大0.5 dB。

六、DWDM：300GHz一个通道，一共16个固定频点

频谱规划也比较清晰。

1600ZR固定网格定义了 16个C-band channel，相邻channel spacing为：300 GHz。

最高频率为：195.9875 THz

最低为：191.4875 THz

相邻频点依次相差0.3 THz。

为什么是300 GHz？OIF在规范里直接给了一个很有意思的说明：一个1600ZR channel占用的带宽，与四个400ZR channel相同。

这样选频的目的是保持与已有line system的频率规划兼容，并保持与400ZR相同的整体波长范围。

1600ZR同时允许flex-grid配置，不过flex-grid实现仍必须能够支持前面的normative 300 GHz channel plan。

其C-band flex-grid edge-to-edge范围是 191.275～196.15 THz，两端channel的nominal center frequency为 191.425和196.00 THz。

1600ZR已经到了236 GBd量级，实际MUX/DEMUX、WSS等器件的通带和filtering penalty仍然要看具体线路系统。OIF也没有把mux/demux滤波器固定下来，并把相邻信道串扰和intra-channel filtering penalty留给DWDM系统实现决定。