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400G QSFP-DDトランシーバー： SR8 vs DR4 vs FR4 vs LR4 vs LR8 vs ER8
400G システムは、ネットワーク容量をさらに改善し、100に基づいてビットあたりの伝送コストを削減できます。G システム、オペレーターが直面するビジネストラフィックの継続的な成長の圧力を効果的に軽減します。 この記事では紹介します さまざまなタイプのQSFP-DD トランシーバ 詳細と 分析します の違い の間に OSFP およびQSFP+/QSFP28 /QSFP56.
QSFP-DD (クワッドスモールフォームファクターPluggable 倍密度) QSFPポートとの下位互換性があり、既存のポートとも互換性があります。 QSFP28光モジュール およびAOC / DACなど。 NRZ変調技術により、 データレートは200Gで達成できます( 25G×8 チャンネル) ネットワーク伝送。 一方、PAM4変調技術では、 データレートは400Gに達する可能性があります( 50G×4 チャンネル) ハイパフォーマンスコンピューティングデータセンターおよびクラウドネットワークのネットワーク伝送。 400GE光トランシーバーフォームファクターの最適なオプションとして、このQSFP-DDコネクターにより、データセンターは必要に応じてクラウド容量を効果的に拡張および拡張できます。
· 400G SR8 QSFP-DD
の伝送距離 400G SR8 モジュール マルチモードファイバを介して最大 70m on OM3 繊維 または100m on OM4 繊維。 伝送速度は最大425ですGbpsで、中心波長は850nmです。 400G QSFP-DD SR8光モジュールは、短距離相互接続またはマルチチャネルデータ通信に適しています。
· 400G DR4 QSFP-DD
400G DR4 モジュールは、MPO-12コネクタを使用してSMF（シングルモードファイバ）を介した伝送を実現します。 500の最大伝送距離をサポートしますm on シングルモードファイバ。 加えて、 400G DR4 400Gシリコン光モジュールの基本形でもあります。 私n 400G データセンターの時代、 400GBASE DR4 100G DR1 / FR1に送信できるフォーインワンブレイクアウトネットワーキングを実現できるだけでなく、アクセス側の短距離マルチモード400G光モジュール相互接続をエンドツーエンドのコスト競争力で置き換えることができます。
さらに、そこに'■DR4と同様の専用タイプで、 400G XDR4 QSFP-DD モジュール。 400GBASE-XDR4（拡張リーチDR4）トランシーバー、パラレルSMFで最大2km。 400GXDR4は4x 100Gに分割でき、4 x 100G-FRQSFPと相互運用できます。
· 400G FR4 QSFP-DD
400GFR4モジュール デュプレックスLCコネクタで最大2kmのSMFのリンク長をサポートします。 このモジュール CWDMを使用 (波長分割多重) 電気側で8GbpsPAM53信号の4チャネルを使用する技術, 光側には4チャンネルの106GbpsPAM4信号があり、これは電気側のXNUMX倍の速度です。
T送信機ユニット モジュールの 4チャンネルのレーザードライバーチップを使用してTOSAの4つのグループを駆動し、電気/光変換と、中心波長が4の1271つの光信号を実現します。nm、1291nm、1311nm および1331nmは変換後に出力され、MUXはこれらのXNUMXつの信号グループをに結合します。 XNUMXつ SMF。
· 400G LR4 QSFP-DD
400GBase LR4光ファイバーモジュールは、8つのチャネルの電気入力データを単一チャネルの出力信号に多重化し、それを光レシーバー側に変調するギアボックスチップを内蔵して設計されています。 具体的には、DSPベースのギアボックスは、デュプレックスLCコネクタを備えたSMF（シングルモードファイバ）ケーブルを介して、25チャネルの4GBaud PAM4信号を50チャネルの4GBaud（PAM400）信号に変換します。 この4GQSFP-DD LR10トランシーバー製品は、FECと完全なリアルタイムデジタル診断モニタリングを備えており、最大400kmの伝送距離をサポートします。 これは、1271のXNUMXつのCWDM中心波長で動作するXNUMX Gb / sPHYを定義します。nm、1291nm、1311nm、および1331nm。
さらに、■DR4と同様の専用タイプで、 400G PLR4 QSFP-DD モジュール。 NS 400GBASE-PLR4 (パラレルロングリーチ) トランシーバー、パラレルSMFで最大10km。 そしてt彼は400G PLR4は4x 100Gに分割でき、4 x 100G-LRQSFPと相互運用できます。
· 400GLR8 QSFP-DD
400GBASE-LR8モジュールは、デュプレックスLCコネクタを備えたG.10シングルモードファイバ（SMF）の標準ペアで最大652kmのリンク長をサポートします。 IEEE802.3bsプロトコルおよび400GAUI-8 / CEI-56G-VSR-PAM4標準に準拠しています。 400ギガビットイーサネット信号は、XNUMXつの波長で伝送されます。 XNUMXつの波長の多重化と逆多重化はデバイス内で管理されます。
· 400G ER8 QSFP-DD
400GBASE-ER8モジュールは、デュプレックスLCコネクタを備えたG.40シングルモードファイバ（SMF）の標準ペアで最大652kmのリンク長をサポートします。 IEEE 802.3cnプロトコルと400GAUI-8、QSFP-DD HW Rev 5.1、およびQSFP-DD CMIS Rev4.0標準に準拠しています。 400ギガビットイーサネット信号は、1273.54 nm、1277.89 nm、1282.26 nm、 1286.66nm、1295.56nm、1300.05nm, 1304.58nm、1309.14nm。 XNUMXつの波長の多重化と逆多重化はデバイス内で管理されます。
· 400G ER4 QSFP-DD
400G ER8と同様に、400G ER4モジュールは、デュプレックスLCコネクタを備えたG.40シングルモードファイバ（SMF）の標準ペアで最大652kmのリンク長をサポートします。 ただし、400G ER4 QSFP-DDには4つの波長しかありません。1295.56つのLANWDMチャネルの中心波長は1300.05nm、1304.58nm、1309.14nm、およびXNUMXnmです。
1) QSFP-DDとOSFP
QSFP-DD モジュール QSFP-DD MSAによって定義されますが、OSFPは モジュール OSFPMSAによって定義されます。 OSFPはQSFP-DDよりもわずかに幅が広く長いため、スイッチのPCB表面積が大きくなります。 OSFP モジュール スイッチの各32Uパネルに1個のポートを配置できます。 QSFP-DD 36ポートを配置できます。
したがって、スイッチの帯域幅容量に関しては、 QSFP-DD さらに4つのポートを提供できます。 さらに、 QSFP-DD との下位互換性があります QSFP & QSFP28.これらのXNUMXつの観点から、 QSFP-DDトランシーバモジュール 明るく見えます。
2) QSFP-DD 対 QSFP 対 QSFP28 対 QSFP56
しかし QSFP-DD & QSFP+/QSFP28 /QSFP56は同じに属します QSFP パッケージと同じサイズですが、まだいくつかの違いがあります.
· Structure
QSFP-DD モジュール 8チャンネルの電気インターフェースが装備されています。 と比べて QSFP+/QSFP28 /QSFP56 which たった 4チャンネルの電気インターフェース、電気インターフェースの数 チャンネル QSFP-DDの がXNUMX倍になりますが、これも追加の行が原因です 導電性金属。
· 帯域幅とアプリケーション
QSFP-DD 一般的にとして使用されます フォームファクタ of 400G トランシーバー そして、400G 高速ケーブルs （すなわち、DACとAOC）、400の相互接続に使用されますG データセンター間の大量のデータ移行の問題を解決するためのデータセンター。 while QSFP+/QSFP28 /QSFP56はそれぞれ40に使用されますG/ 100G/ 200G 光モジュールと高速ケーブル、および40用G/ 100G/200G ネットワーク相互接続。
· 互換性
QSFP-DDは下位互換性があるため、QSFP + / QSFP28 / QSFP56のモジュールまたはコネクタ フォームファクター QSFP-DDポートに接続できます。 対照的に、QSFP-DDのモジュールまたはコネクタ フォームファクター QSFP + / QSFP28 / QSFP56ポートに接続することはできません。
自動化された工業生産から車両ネットワーキング、エンタープライズネットワークから通信事業者まで、400G光通信はすでに400つのアプリケーションシナリオを示しています。XNUMXつはクラウドコンピューティングセンターで、もうXNUMXつは高速伝送リンクです。 これらのアプリケーションシナリオを実現するには、成熟したテクニカルサポートが必要です。 ファイバーモールは、XNUMXG QSFP-DDフルシリーズ光モジュールを提供し、品質と供給の安定性を確保します。
5. 400 Gbps 市場が台頭
Dell'Oro Group は、IP バックボーン ネットワークのアップグレードに対する世界的な需要に後押しされて、400 Gbps ルーターの需要が高まっていると報告しています。 2022 年上半期、400 Gbps ルーター ポートの出荷は前年比で 140% 以上増加しました。この勢いは 2026 年まで続くと予想され、15 年のルーター ポートの総収益の 20 ～ 2022% から 30% に増加すると予想されます。 35 年には -2026%。
400 Gbps ルーターの市場機会は、17 年から 2022 年までの 2026 年間で約 400 億ドルです。100 Gbps ルーターと 36 Gbps ルーターを合わせた市場機会は、400 億ドルを超えると予想されます。 インターネット バックボーン/IP バックボーンのアップグレードにより、400 Gbps ルーターの需要が高まっています。 Dell'Oro は、今後 400 年以内に XNUMX Gbps ルーター ポートの大部分が IP バックボーン ネットワークに展開され、XNUMX Gbps テクノロジがインターネット バックボーン拡張の次の段階をリードすると予想しています。
クラウド サービス プロバイダーは 400 Gbps ルーターの採用を主導しており、2021 年にはバックボーン ネットワークの大規模な展開が始まります。Dell'Oro 氏によると、クラウド プロバイダーは通信サービス プロバイダーよりも速くネットワーク インフラストラクチャを拡張しています。 ただし、クラウド サービス プロバイダーによって生み出される市場機会は、電気通信サービス プロバイダーに比べて比較的小さいものです。 今後 XNUMX 年間で、クラウド サービス プロバイダーはコア ルーター市場の約 XNUMX 分の XNUMX を占めると予想されます。
通信サービス プロバイダーも、さまざまなネットワーク トポロジとさまざまな構成で 400 Gbps ルーターを展開することにより、さまざまなサービスを提供するために 400 Gbps テクノロジを大規模に採用しています。 電気通信サービス プロバイダーは、より成熟したネットワークとサービスを持っています。 offクラウド サービス プロバイダーよりも優れています。 通信事業者が自社のネットワークに 400 Gbps ルーターを導入する必要性は、ネットワーク トポロジと用途の違いによって異なります。 通信事業者は通常、ネットワーク機器を廃止して交換するのではなく、必要に応じて機器をアップグレードし、容量を拡張します。
ネットワーク事業者がバックボーン ネットワークに 400 Gbps ポートを追加する主な理由は、最新世代の大容量 ASIC を使用することにより、400 Gbps ルーターはポートあたりの速度が速くなり、消費電力が少なくなり、必要なポートの総数が減少するためです。これにより、シャーシのサイズが縮小され、貴重なラック スペースが節約されます。
ポートあたりの速度が向上すると、ポートのビットあたりのコストも削減されます。これは、400 つの 100 Gbps ポートのコストが通常 400 つの 2021 Gbps ポートよりも低いためです。 その結果、400 Gbps ポートに移行することで、サービス プロバイダーはより経済的かつ効率的に投資し、運用コストを削減できます。 通信サービス プロバイダーは、パンデミック中にトラフィックが大幅に増加したにもかかわらず、XNUMX 年までコア ネットワークにあまり投資しませんでした。 しかし、パンデミックが頭打ちになっても、トラフィックはパンデミック前のレベルまで落ちませんでした。 Dell'Oro 氏によると、多くのサービス プロバイダーは容量の拡張に投資し、トラフィックの増加に対応するためにネットワークを適応させています。 XNUMX Gbps ルーターの需要は、今後 XNUMX 年間で急速に増加すると予想されます。
容量要件の上昇
5G RAN の展開は、モバイル ネットワークの急速な拡大を促進しており、二重の影響があります。 まず、モバイル サービス プロバイダーは、モバイル トランスポート ネットワークを拡張し、この目的のために 400 Gbps ルーターを展開する必要があります。 第 5 に、XNUMXG テクノロジによってモバイル インターネット接続速度が向上し、モバイル ネットワークの顧客がデータ集約型のメディア コンテンツを消費するようになり、サービス プロバイダーのネットワーク トラフィックが増加します。
帯域幅サービスの成長は、引き続きハイブリッドによって推進されています。 offCOVID-19 によってもたらされたアイス モデルとオンライン学習モデルも、ネットワーク トラフィックの増加につながっています。 ブロードバンド加入者数は、流行が回復を遅らせるにつれて減少すると予想されますが、 off氷の学習モデルでは、加入者の増加は 2021 年から 2022 年前半にかけて加速しています。 メディア コンテンツ サービス offクラウド サービス プロバイダーによるトラフィックの増加も、通信サービス プロバイダーのネットワーク トラフィックの増加を引き起こしています。 クラウドベースのビデオ、音楽ストリーミング、およびゲーム プラットフォームには、通常、インターネット トラフィックの大規模なネットワークを生成する高帯域幅のインターネット接続が必要です。 グローバルなバックボーンでのトラフィックの増加を考えると、クラウド サービス プロバイダーと電気通信サービス プロバイダーは、経済効率のためにネットワーク容量を最適化するために、将来的に 400 Gbps ルーターをますます採用するようになり、サービス プロバイダー ルーター市場を変革し、バックボーンの次の段階をリードします。拡張。
