QSFP28 ZR4 –100G長距離トランスミッションに最適

帯域幅に対する人々の需要が高まるにつれ、100G ネットワークが急速に発展しました。 100G 長距離伝送要件を満たすために、4x25G NRZ シリーズ、100G PAM4 シリーズ、コヒーレント シリーズなど、さまざまなソリューションが製造されています。

4*25G NRZ テクノロジーは、現在最も人気のある 100G 光トランシーバー ソリューションであり、4 つの送信機と受信機のグループで構成されています。 長距離伝送の要件を満たし、光ファイバー資源を節約するために、通常、波長分割多重技術が使用され、25 つの光信号を 4 本の光ファイバーに波長分割多重して伝送します。 10x4G NRZ光モジュールには多くの種類があり、長距離用にはLR40（4km）/ER80（XNUMXkm）/ZRXNUMX（XNUMXkm）などがあります。

何年にもわたる研究開発と最適化の後、FiberMall は、100G QSFP28 LR4 / ER4 Lite / ER4 / eER4 および 100G QSFP28 ZR4 (データセンターで広く使用されている)、および 100G CFP LR4、100G を含む、標準よりも長距離で多様なオプションを提供できます。 CFP2 LR4/ER4 および 100G CFP4 LR4 (光伝送ネットワークで広く使用されています)。

このうち、100G QSFP28 ZR4 光モジュールは、主にデータセンターのスイッチ、ルーター、長距離伝送接続に使用されます。 4チャンネル28G NRZ波長分割多重技術(LWDM4)を採用した4チャンネル全二重トランシーバーです。 主に 100G イーサネット、データセンター、電気通信、その他のシナリオで使用されます。

製品の特徴としては、100G QSFP28 ZR4光モジュールはホットプラグ可能なQSFP28フォームファクタを採用しており、動作温度は0℃～70℃、最大速度は103.125Gbps（4x25G NRZ）となります。 システムで FEC がオンになっている場合、90 対のシングルモード ファイバーを介した伝送距離は最大 XNUMXkm に達します。

構造的には、送信機では、1296 チャネルのシリアル データ (NRZ) が CDR によって復元され、中心波長 1300nm、1305nm、1309nm、4nm の XNUMX つのレーザーを制御する XNUMX つのレーザー ドライバーに配信されます。 光信号は、標準の LC コネクタを介してシングルモード ファイバに多重化されます。 受信側では、XNUMX チャネルの光信号が SOA によって増幅され、統合された光分波器によって光信号が分波されます。 各光信号は PIN 検出器によって復元され、次に示すように TIA および CDR を介して CAUI-XNUMX 準拠の出力ドライバーに渡されます。

一方、FiberMall は引き続き困難を克服し、PAM4 技術に関する詳細な研究を行い、さまざまな単一波長 100G 光モジュールを開発しています。 最近、長距離 100G QSFP28 LR1 および 100G QSFP28 ER1 が発売され、100G 単一波の分野でのファイバーモールの技術的ギャップを埋めました。 新たに発売された 100 つの単波長製品は、4GBASE-LR4/ER100 Lite に取って代わり、データセンターでの XNUMXG 長距離伝送の新しい選択肢となります。

コヒーレント技術は、90kmを超える超長距離伝送の分野で一時的にかけがえのない超長距離高速光通信分野のキーテクノロジーです。 FiberMall は 2018 年以来、コヒーレント光通信の分野でブレークスルーを実現しており、100G CFP DCO と 100G CFP2 DCO 光モジュールも量産されています。

これらの 100G 長距離光モジュールはどのように使用されますか? 上記のFiberMallの100G長距離伝送光モジュールはすべてメトロDCIに適用でき、相互に通信し、データとコンテンツを共有し、XNUMXつ以上のデータセンターに冗長バックアップを提供できます。 データセンターの高密度で低電力の接続要件により、 QSFP28 データセンターではパッケージが小型で消費電力が低い光モジュールが多く使用されており、伝送距離のニーズに応じて具体的に選択されます。

100G QSFP28	伝送距離	サービスレート	光ポートレート	電気ポート速度	消費電力
LR4	10/20km	100GE/OTU4	4x25G/28G NRZ	4x25G/28G NRZ
ER4ライト	30/40km	100GE/OTU4	4x25G/28G NRZ	4x25G/28G NRZ	<3.8W
ER4	40km	100GE/OTU4	4x25G/28G NRZ	4x25G/28G NRZ	<6W
eER4	60km	100GE/OTU4	4x25G/28G NRZ	4x25G/28G NRZ	<6W
ZR4	80km	100GE/OTU4	4x25G/28G NRZ	4x25G/28G NRZ	<6W
LR1	10/20km	100GE	1x100G PAM4	4x25G NRZ	<4W
ER1	30/40km	100GE	1x100G PAM4	4x25G NRZ	<4W

FiberMall の 100G QSFP28 光モジュール パラメータ テーブル

4x25G は、より成熟したテクノロジーと単一デバイスのコストが低い NRZ ソリューションを採用しており、25G 光モジュールと直接相互接続できます。 100G 単一波光モジュールは 100G PAM4 変調を使用しており、4x25G ソリューションと比較して光送信機と受信機の数を 100 つから 400 つに減らすことで、光の複雑さとコストを削減します。 同時に、単波 4G 伝送技術の出現により、100G (25x100G) イーサネット開発の基礎が築かれました。 選択に関しては、4G/25G データセンターの場合は 100x400G ソリューションを選択します。 100G/4G データセンターの場合は、XNUMXG PAMXNUMX ソリューションを選択します。

FiberMall の 4x25G シリーズ 100G 光モジュールはすべて、イーサネットおよび光伝送ネットワークのデュアルレート要件を満たし、より厳しい通信アプリケーション環境のニーズを満たします。 100G を OTU に適合させる場合、OTU4 にマッピングするか、OTU2/3 に逆多重化することができます。 100G インターフェースの特定の実装形式によれば、カプセル化パスとマッピング パスには複数のペアがあります。

• 100G シリアル信号は ODU4 にマッピングされます (レートは 112Gbps)
• 100G シリアル信号は ODU2e、ODU2、ODU3 に逆多重されます。
• 100G信号は10×10Gまたは4×25Gに逆多重されます

100G	伝送距離	サービスレート	光ポートレート	電気ポート速度	消費電力
CFP LR4	10km	100GE/OTU4	4x25G/28G NRZ	10x10G/11G NRZ	<9W
CFP2LR4	10km	100GE/OTU4	4x25G/28G NRZ	4x25G/28G NRZ
CFP2 ER4	40km	100GE/OTU4	4x25G/28G NRZ	4x25G/28G NRZ	<9W
CFP4LR4	10km	100GE/OTU4	4x25G/28G NRZ	4x25G/28G NRZ

FiberMall の 100G CFP/CFP/CFP4 光トランシーバーのパラメーター表

CFP/CFP2/CFP4/QSFP28 のフォームファクタは順次縮小しており、同じ伝送距離での消費電力はますます低くなります。 お客様は機器の要求形状や伝送距離に応じて、消費電力が最も低い製品をお選びいただけます。

100G コヒーレント光モジュールは、主に 100G 波長分割システムのライン側光伝送に使用されます。 他のライン側光モジュールと比較して、優れた OSNR 性能、感度、分散耐性、DGD 耐性を備えています。 コヒーレント モジュールを使用した DWDM テクノロジーは、大容量および長距離の要件を満たすために 100G 都市圏ネットワークで広く使用されています。

コヒーレントシリーズ	カテゴリー	100G CFP DCO	100G CFP2 DCO
ライン変調		32Gボー DP-QPSK	32Gボー DP-QPSK
ZR 80km / 120km	OSNR耐性	17.0dB/ BER 4E-3	17.0dB/ BER 4E-3
	典型的な消費電力	23W	18W
	FEC 構成	HD-FEC	HD-FEC
MR 600km	OSNR耐性	15.5dB/ BER 3E-3	15.5dB/ BER 3E-3
	典型的な消費電力	24W	19W
	FEC 構成	HD-FEC	HD-FEC
LH 1200km	OSNR耐性	13.0dB/ BER 2E-2	13.0dB/ BER 2E-2
	典型的な消費電力	31W	24W
	FEC 構成	SD-FEC	SD-FEC

FiberMall の 100G コヒーレント光モジュール パラメータ テーブル

CFP2 パッケージは、CFP パッケージのほぼ半分のサイズであり、消費電力が低く、コストが高くなります。 お客様は、デバイスに必要なフォーム ファクターとご自身の予算に応じて選択できます。 同時に、FiberMall には本格的な経済的なコヒーレント サブシステムも装備されています。 このシステムは、大容量、小型、低消費電力、簡単な操作とメンテナンスなどの優れた機能を備えています。 これにより、世界中の中小規模のデータセンターにより多くの選択肢がもたらされると考えられています。

100G ソリューションの比較:

• 100G コヒーレント ソリューション:

従来、スイッチ ベンダーは DCI 機器で CFP/CFP2 コヒーレント トランシーバーを使用してきました。 コヒーレント技術は通常、長距離のメトロ光伝送に使用され、ビット レートを 8 倍、16 倍、または 2 倍にできる QPSK、2QAM、または XNUMXQAM などのより高度な変調技術を採用します。 ただし、この変調には、受信機側で色分散を補正するためのコヒーレント検出と DSP という高度な技術が必要です。 さらに、コンポーネントのコストが高く、光モジュールにはスペースと十分な電力バジェットが必要であり、CFP および CFPXNUMX プラガブル パッケージでのみ利用可能です。 もちろん、コヒーレント モジュールは、IPoDWDM シナリオのスイッチまたはルーター ボードに挿入することもできます。 ただし、CFP/CFPXNUMX モジュールは消費電力が高く、サイズが大きいため、専用のラインカードが必要です。

• 100G PAM4 DWDM

最新の開発 100G QSFP28 PAM4 DWDM は別のオプションを提供します。 ただし、伝送距離が 5km を超える場合、PAM4 は光リンク上で増幅および分散補償システムを使用する必要があるため、エンドツーエンドのコストが高くなります。 DCI オペレータは、現在のネットワークには存在しない可能性がある Mux/Demux、EDFA、および DCM を導入する必要があります。 さらに、このソリューションは 50GHz Mux/Demux と互換性がありません。

QSFP28 PAM4 DWDM トランシーバー ソリューション

• 100G QSFP28 ZR4

100G QSFP28 ZR4 上記 100 つのソリューションの欠点を克服します。 コストが最適化されており、80G イーサネットをサポートし、最大 28km の伝送を実現できます。 QSFP4 ZR28 は、小型で低消費電力の QSFP2 にパッケージ化されており、従来の CFP/CFP80 インターフェイスを導入することなくデータセンターにポイントツーポイント ソリューションを提供し、光増幅や分散補償なしで最大 XNUMXkm のポイントツーポイント リンクで動作できます。 これは正真正銘のプラグアンドプレイ ソリューションです。

QSFP28 ZR4 ソリューション

C包含：

要約すると、100G 長距離伝送において、100G QSFP28 ZR4 はコヒーレント ソリューションと比較してコストと消費電力において大きな利点があります。 100G PAM4 DWDM ソリューションと比較すると、ポイントツーポイントの光伝送を実現するために冗長で複雑な機器を導入する必要はありません。 したがって、長距離伝送には 100G QSFP28 ZR4 が最も適しています。