Ethernetというか10GBASE-Tに関しては、2017年から【10GBASE-T、ついに普及？】と題し、全11回と番外編2回をお届けした。だが、ツイストペアによる銅配線のEthernetは10GBASE-Tまでで、25/40GBASE-Tはまだまだ実用化には至っていない。
【アクセス回線10Gbpsへの道】とも一部は被るかもしれないが、ここでは光ファイバーを利用する“光Ethernet”を紹介していこう。
「光Ethernetの歴史と発展」記事一覧
前回の2021年4月分ミーティングに引き続き、今回は「IEEE 802.3 Beyond 400 Gb/s Ethernet Study Group」の5月分の内容を見ていこう。まず議長から発表された今後のタイムライン見込みが以下のスライドだ。
その前提となるのが以下の点であり、今後はこれに向けて議論を収束させていく作業が行われる予定となった。
- 6月のミーティングが仕様拡張の提案に関するデッドライン
- 同時に6月のミーティングにおいて、2021年11月の総会に向けた再提案を実施
- 9月にStudy Groupは終了し、PAR/CSD/Objectiveなどのドキュメントを承認
その後、問題がなければ11月の総会でStudy Groupの提案が承認されてTask Forceを形成。2022年1月から標準化の作業がスタートされることになる。
エラー自体の頻度より、エラーパケットをフラグなしで通過させる頻度が問題
5つ目の最後に記された”Pete Anslow’s presentation”は、IEEE P802.3cn Task Forceで、Chief EditorでもあるCienaのPete Anslow氏が提出したプレゼンテーションのどれかを指しているのだろう
さて5月の投票では先送りとなったBERに関する議論については、2つの発表が行われた。1つ目はCiscoのMark Gustin氏による”Thoughts on the BER Objective“である。
まず、前回までの簡単な振り返りの後、BERの議論に際してはエラー率そのものではなく、誤パケットの平均受信間隔を表す「MTTFPA（Mean Time To False Packet Acceptance）」を利用して判断すべしとした。
そして、10GbE以降はBERよりもMTTFPAを中心にして設計がなされており、BERを必要以上に下げなくても、MTTFPAは十分確保できる（ラフに言えば、BERを1.0E-9あたりにすれば、MTTFPAは1.0E10年となり、宇宙の歴史（おおよそ138億年というのが現在の説らしい）とほぼ同等（100億年）ほどになるとしている。
要するに、Ethernetのとある1bitがエラーとなる頻度よりも、どの程度の頻度でエラーのあるパケットをエラーフラグなしで通過させてしまうかが問題になるというわけだ。
3段落目のMTTPAは、MTTFPAの間違いかと思われる
ちなみに、最後の段落に出てくる”Rick Walker and company set the bar”の個所は、IEEE P802.3ae Task Forceの2000年7月のミーティングでAgilentのRick Walker氏ほかが提示した”64b/66b PCS updated 6/30/2000 state machines modified 7/17/2000“というプレゼンテーションの中で、BERが10E-9未満であれば高い確率でFrame Syncが成立しているので、MTTFPAイベントが発生しても迅速に対応できるが、BERが10E-4以上であればCRCエラーによるパケットの誤認識を防止するためにFrame Syncを無効にする必要があると説明している。
ここでWalker氏はMTTFPAイベントとしているが、要するにエラーが発生してフレーム再送を行う（必然的にこの時点でFrame Syncが外れるので、再同期を掛ける必要がある）ため、これがある程度以上の頻度になるようなら、Frame Syncを外した方がいいという意図である。
BERは1.0E-13程度に抑えられれば、MTTFPAは1.0E10年を維持
話を戻すと、こちらで触れた「IEEE 802.3ae」では、BERのターゲットを1.0E-9程度に設定し、これでうまくMTTFPAが1.0E10年となる、となっていたわけだ。
ただ、これは「10GBASE-R」での話で、800Gではそのまま適用するのは無理。では、800Gで同じくMTTFPAを1.0E10にするために、BERをどの程度にすべきかとの試算が以下だ。
もっともこの計算、なぜこんなにSafety Factorを大きく取らないといけないのか、よく分からない
結論から言えば、RS（544,514）FECを利用するのなら、BERは1.0E-13程度に抑えられれば、MTTFPAは1.0E10年を維持できる、としている。
この試算を基に、BERは1.0E-13をターゲットにすれば十分であり、より低いBERをターゲットにするのは消費電力の観点から好ましくないとして、バランスを重視すべきだと結論。Study Groupに対しては、BERターゲットを1.0E-13以上とし、より低いBERターゲットを設定するかどうかはTask Forceでの課題にすべきと提言した。
“saving power is more important than further improving of the BER”が一番言いたいことであったようだ
ちなみに、より低いBERターゲットが必要かどうかは、FECの構成やオーバーヘッド、BER改善のトータルコストなどをきちんと試算する必要があるとしており、Study Groupではそこまで踏み込まないことを念頭においた提言となっている。
