100G ZR QSFP28: Руководство по когерентным модулям (2026)

В течение многих лет модернизация городских и региональных сетей с 10G до 100G требовала специализированного оптического транспортного оборудования, включая блоки транспондеров, линейные карты и дополнительную оптическую инфраструктуру. Такой подход работал, но увеличивал затраты, энергопотребление и сложность эксплуатации.

Модель 100G ZR QSFP28 заменяет собой данную модель.

Модуль 100G ZR представляет собой подключаемый цифровой когерентный оптический (DCO) трансивер, позволяющий маршрутизаторам и коммутаторам с портами QSFP28 передавать данные по сети 100GbE по оптоволоконным линиям связи на большие расстояния с использованием когерентной оптической технологии. Вместо развертывания отдельной транспортной системы операторы могут напрямую подключать IP-оборудование к оптической сети с помощью компактного когерентного модуля.

Главное преимущество простое:

Один когерентный модуль QSFP28 может заменить несколько оптических длин волн с более низкой скоростью передачи данных, используя при этом существующую волоконно-оптическую инфраструктуру.

Для операторов, модернизирующих устаревшие сети 10G DWDM, технология 100G ZR предоставляет практичный путь миграции:

• Более высокая пропускная способность без прокладки нового оптоволокна.
• Более низкое энергопотребление по сравнению с традиционными системами транспондеров.
• Прямое оптическое соединение между маршрутизаторами
• Гибкость длин волн DWDM для городских сетей

В этом руководстве объясняется, что такое модуль 100G ZR, как работает когерентная технология, как он соотносится с 100GBASE-ZR4, какое место он занимает по сравнению с ZR+ и 400G ZR, а также что следует учитывать перед развертыванием.

Что такое модуль 100G ZR?

Модуль 100G ZR представляет собой подключаемый цифровой когерентный оптический (DCO) трансивер в форм-факторе QSFP28, передающий один сигнал 100 Гбит/с по одной настраиваемой длине волны C-диапазона. Он соответствует спецификации IEEE 802.3-2022 100GBASE-ZR (пункт 154, опубликованный проект 802.3cw), соглашению OIF о реализации 100G ZR и стандарту ITU-T G.709.2 для коррекции ошибок ступенчатого типа. Дальность действия составляет около 80 км по неамплифицированному темному волокну и до 300 км с усилителями и компенсацией дисперсии.

Вся суть в «когерентности». Вместо включения и выключения лазера, как это делают модули прямого детектирования, когерентный модуль кодирует данные о фазе и поляризации света. Цифровой сигнальный процессор (DSP) внутри модуля восстанавливает оптическое поле на дальнем конце. Именно так модуль размером с жевательную резинку передает 100 Гбит/с на одной длине волны, игнорирует дисперсию, которая могла бы испортить некогерентный сигнал, и настраивается на любой канал в сети DWDM.

Именно этот последний момент делает его интересным. Если у вас есть пара неактивных волокон и свободный порт 100G, модуль 100G ZR превратит эту пару в полноценный транспортный канал с поддержкой DWDM. Хотите ознакомиться со всем семейством модулей Coherent, прежде чем принимать решение? В руководстве по оптическим модулям Coherent подробно описаны все скорости от 100G до 800G и их взаимодействие друг с другом.

100G ZR против ZR4: не путайте названия.

Вот где покупатели теряют деньги. 100GBASE-ZR4 и 100G ZR — это не один и тот же модуль, и они несовместимы друг с другом.

ZR4 — это устройство прямого обнаружения: четыре полосы 25G, работающие без возврата к нулю (NRZ) на фиксированных длинах волн LAN-WDM в O-диапазоне. Оно обеспечивает передачу данных на расстояние около 80 км по выделенной паре волокон, не имеет DSP, не может настраиваться на канал DWDM и полагается на RS-FEC хоста. ZR, когерентное устройство, использует DP-DQPSK на одной настраиваемой длине волны C-диапазона, имеет собственный DSP и по своей конструкции является DWDM-ориентированным.

Характеристика	100GBASE-ZR4	100G ZR (когерентный)
обнаружение	Прямое обнаружение (IMDD)	Цифровой когерентный (DCO)
Модуляция	4 x 25G NRZ	DP-DQPSK, однонесущий
Длина волны	LAN-WDM O-диапазон, фиксированный	Настраиваемый C-диапазон, сетка 50/100 ГГц
Вылет	~80 км	80 км без усиления / 300 км с усилением
DSP	Нет	Встроенный когерентный цифровой сигнальный процессор
DWDM	Нет	Да, настраиваемый.
FEC	RS-FEC на хосте	Лестница FEC (G.709.2)
Потребляемая мощность	~ 2.5-3.5W	~ 5-6W

Дэниел, IT-директор регионального банка, усвоил это на собственном горьком опыте. Ему нужно было соединить два центра обработки данных, расположенных примерно в 90 км друг от друга, он искал модуль 100G ZR и выбрал модуль по выгодной цене — 1,900 долларов. Это был ZR4.

В течение примерно двух недель сигнал проходил по 90-километровому каналу, а затем начал терять пакеты из-за накопления хроматической дисперсии в оптоволокне. Когерентный модуль, который ему был необходим, стоил более чем в два раза дороже, но обеспечивал ту же самую связь с запасом прочности.

Итак, какой из них вам нужен? Для фиксированной линии связи «точка-точка» протяженностью 80 км, без DWDM, с одной парой оптоволокон и минимальной стоимостью, ZR4 по-прежнему является оптимальным вариантом. Однако, как только вам понадобится канал DWDM, большая дальность действия или ROADM, вам потребуется когерентный ZR. Наше руководство по типам модулей QSFP28 охватывает все семейство модулей с прямым обнаружением, включая SR4, LR4, CWDM4 и ZR4, поэтому вы сможете увидеть, для чего подходит каждый из них.

Технические характеристики 100G ZR QSFP28

Давайте представим цифры.

Параметр	100G ZR QSFP28 (когерентный)
Фактор формы	QSFP28 (SFF-8636)
Стандарт	IEEE 802.3-2022 100GBASE-ZR; OIF 100G ZR MSA
Модуляция	DP-DQPSK, одноканальный, ~27.95 Гбит/с
FEC	Лестничный FEC, ITU-T G.709.2 (OTU4)
Длина волны	Настраиваемый C-диапазон, 191.3–196.1 ТГц
сетка	50 ГГц / 100 ГГц DWDM
Клиентский интерфейс	CAUI-4 / 100GbE
соединитель	Дуплексный ЖК-дисплей, одномодовый
Чувствительность Rx	~-30 дБм
Мощность передачи	от -8 до -4 дБм (высокомощный вариант 0 дБм)
Потребляемая мощность	4.5-6.5 Вт (максимум 5.5 Вт для коммерческого использования, 6 Вт для промышленного использования)
Температура	Коммерческий диапазон температур: от 0 до 70 °C; промышленный диапазон: от -40 до 85 °C.
Управление и менеджмент	CMIS 5.2 / SFF-8636 DDM

Потребляемая мощность заслуживает внимания. Для когерентного DSP требуется питание, и 5-6 Вт — это предел того, что может потреблять стандартный модуль QSFP28. Именно поэтому 100G — единственная когерентная скорость в этом форм-факторе: для когерентной скорости 400G требуется более крупный корпус QSFP-DD или OSFP, поэтому вы не найдете здесь 400G ZR. В нашем подробном руководстве по QSFP28 100G мы более детально рассмотрим семейство форм-факторов и его ограничения по энергопотреблению.

Как работает 100G ZR?

Когерентное детектирование звучит экзотично, но идея проста. Представьте, что вы не можете услышать радиостанцию, если у вас нет эталонного тона станции для настройки. Когерентные приемники используют оптическую версию: лазер локального генератора смешивается с входящим светом внутри 90-градусного гибридного устройства, что позволяет одновременно определить амплитуду, фазу и поляризацию сигнала.

Затем цифровой сигнальный процессор (DSP) обрабатывает то, что раньше требовало целой стойки оборудования. Он компенсирует хроматическую дисперсию и дисперсию поляризационных мод программным способом, а ступенчатая коррекция ошибок (FEC) исправляет оставшиеся ошибки. Именно поэтому крошечный QSFP28 может передавать сигнал на расстояние до 300 км: искажения, вызванные особенностями волокна, устраняются математически, а не с помощью модулей компенсации дисперсии и оптических фильтров.

DP-DQPSK означает, что данные передаются по двум поляризациям, каждая из которых модулируется по фазе на четырех уровнях. Проще говоря: больше бит на символ, поэтому один несущий канал со скоростью 27.95 Гбит/с передает полные 100 Гбит/с. Для более сложной цепи передачи и приема раздел, посвященный принципу работы когерентной оптики, рассматривает каждый компонент отдельно.

100G ZR против ZR+ против 400G ZR: какое место занимает 100G?

 100G ZR находится на границе семейства когерентных устройств, и это его задача. Это энергоэффективное и недорогое решение начального уровня: одна длина волны, когерентная дальность действия, настройка DWDM, без плотности портов и энергетического бюджета, характерных для линейной карты 400G.

Примерный алгоритм принятия решений:

• Нужна одна когерентная длина волны на краю, «темное волокно», умеренная мощность? Выбирайте 100G ZR.
• Нужна большая дальность действия (450-600+ км) или кольцевая/сетчатая топология? Тогда переходите на ZR+ или OpenZR+.
• Нужна пропускная способность 400 Гбит/с DCI между центрами обработки данных? Обратите внимание на 400G ZR QSFP-DD.

Обычно всё решает математика, определяющая дальность действия. 100G ZR с лёгкостью справляется с сетями в городах и на периферии сети. Однако, когда речь заходит о региональных сетях, измеряемых сотнями километров, ZR+ или OpenZR+ используют модуляцию более высокого порядка и открытый FEC.

Что касается пропускной способности магистральных каналов DCI, то отраслевой стандарт — 400G. В нашем сравнении ZR, ZR+ и OpenZR+ подробно рассматриваются стандарты, а руководство по выбору 400G ZR QSFP-DD охватывает наиболее производительные модули семейства DCI.

Пример миграции с 10G на 100G

Главная причина, по которой стоит обратить внимание на 100G ZR, — это то, как он меняет сеть 10G DWDM. Одна когерентная длина волны заменяет десять длин волн 10G. Никакого нового оптоволокна, новой системы линий связи, никаких полок с транспондерами: просто модуль, который подключается к порту маршрутизатора и добавляет настраиваемую длину волны к существующей сети 100 ГГц. Аналитическая компания Cignal AI оценивает это примерно в десятикратное увеличение пропускной способности на той же инфраструктуре и называет 100G ZR/ZR+ самым быстрорастущим когерентным подключаемым продуктом, демонстрирующим среднегодовой темп роста около 40% в период с 2025 по 2028 год.

Экономическая выгода обусловлена ​​технологией IP-over-DWDM. Когда оптический слой размещается внутри маршрутизатора, а не в отдельном транспондерном оборудовании, операторы сообщают о снижении общей стоимости владения на 20-39%. Более широкая тенденция развития подключаемых модулей WDM указывает на то же самое: подключаемые модули WDM обеспечивали более половины всей пропускной способности WDM в 2025 году, а Cignal AI прогнозирует, что к 2030 году эта доля достигнет 80%.

Что именно меняется в вашей сети?

• Мощность усилителя: для когерентной длины волны 100 Гбит/с требуется солидный запас отношения сигнал/шум, поэтому размещение усилителя на основе легированного эрбием волокна (EDFA) может потребовать пересмотра.
• Качество волокна: для когерентного волокна это не критично, но потери в длине волокна всё равно определяют дальность действия.
• Поддержка коммутаторов: на хосте должна быть установлена ​​версия программного обеспечения с поддержкой CMIS и когерентной инициализации, которые большинство крупных поставщиков добавили в версии 2023 года и позже.
• Потребляемая мощность порта: модуль потребляет 5-6 Вт, поэтому убедитесь, что порт QSFP28 и шасси могут обеспечить его питание и охлаждение.

Переход на новую технологию реален, и именно поэтому такие операторы, как Meera, наконец-то получают одобрение бюджета. Кольцевая сеть 10G на полной мощности превращается в сеть 100G всего лишь с одной заменой модуля на каждом конце. Новость о запуске компанией FiberMall когерентных трансиверов ZR/ZR+ 400G показывает, как быстро это семейство перешло от анонса к массовому использованию.

Развертывание 100G ZR: DCI в городах и на периферии сети

Развертывание делится на три этапа, и целевой показатель охвата определяет, к какому из них вы относитесь.

Неусиленное темное волокно имеет длину около 80 км. Здесь пределом являются потери, а не дисперсия. Типичный бюджет для канала 100G ZR составляет около 22 дБ, поэтому учитываются разъемы, соединения и затухание волокна. Усилитель не требуется, если длина вашего участка остается в пределах бюджета.

Усиленная технология DWDM позволяет достигать дальности 120 км и более. После добавления усилителя EDFA ограничивающим фактором становится дисперсия, и 100G ZR со встроенным DSP хорошо справляется с этим до примерно 120 км. Для большей дальности необходимо добавить компенсацию дисперсии, чтобы приблизиться к 300 км.

Мультиплексор DWDM необходим практически в каждом реальном случае развертывания. 100G ZR передает данные на настраиваемой длине волны C-диапазона, а мультиплексор объединяет ее с другими длинами волн на общей паре волокон. Для передачи одной длины волны на выделенной паре его можно не использовать, но как только вы прокладываете более одного канала, мультиплексор окупается.

Таковы расчеты, к которым пришла команда Навина в региональном интернет-провайдере, когда они подключили три периферийных узла к своей магистрали. Каждый канал проходил примерно 70 км по арендованному неактивному волокну. Вместо того чтобы арендовать три отдельные пары волокон, они установили мультиплексор DWDM на каждом конце, настроили три модуля 100G ZR на три канала и использовали одну пару волокон. Стоимость мультиплексоров составила менее двух месяцев аренды дополнительного волокна.

Нужен ли вам усилитель? Сначала рассчитайте потери. Если общие потери на участке плюс запас 3-4 дБ укладываются в бюджет модуля, то нет. Если же потери близки к пределу, добавьте один EDFA: он обычно обслуживает несколько каналов на одной паре волокон, поэтому стоимость за длину волны остается низкой.

В нашей статье о когерентной оптике для межсоединений центров обработки данных более подробно рассматривается топология, а на странице, посвященной трансиверам DWDM/CWDM, показано, как выглядит остальная часть канала связи.

Совместимость с 100G ZR

Проблема совместимости — это то, на чём застревают согласованные развертывания, и первая сложность не имеет ничего общего с самим модулем.

Не каждый порт QSFP28 может обеспечить питанием 100G ZR. Когерентные модули потребляют 5-6 Вт в непрерывном режиме, в то время как многие линейные карты коммутаторов рассчитывают мощность своих портов QSFP28 на 3.5-4 Вт для оптики прямого обнаружения. Если максимальная потребляемая мощность порта ниже потребляемой модулем, модуль включается, затем переходит в состояние CMIS LowPwr и никогда не инициализируется. Он выглядит неработоспособным, но на самом деле просто получает недостаточное питание.

Перед заказом проверьте класс мощности порта, схему охлаждения линейной карты и направление воздушного потока.

Затем есть прошивка. Для работы когерентных модулей требуется, чтобы хост запускал управление CMIS и выполнялась когерентная последовательность инициализации, которая появилась только в последних версиях программного обеспечения. Cisco, Juniper и Arista поддерживают 100G ZR на определенных платформах, но поддержка зависит от версии. И проверка EEPROM от производителя по-прежнему актуальна: платформы Cisco могут пометить незакодированный модуль стороннего производителя как неподдерживаемый, хотя в IOS-XE и NX-OS существует возможность переопределения для неподдерживаемых трансиверов, с обычными оговорками относительно гарантии.

Перед развертыванием уточните у своего поставщика:

• Точная модель коммутатора и версия NOS.
• Потолок мощности порта и тепловой бюджет
• Поддержка CMIS и согласованная инициализация в микропрограмме.
• Режим FEC, поскольку обе стороны должны дать согласие.
• Кодирование модуля и проверка прошивки
• Расстояние до линии связи, тип волокна и потери на участке.

Проверки выглядят как стандартная процедура закупки трансиверов, но когерентная оптика более строго наказывает за ошибки из-за необходимости запуска DSP. Наш контрольный список совместимости QSFP28 подробно описывает весь процесс проверки, а руководство по устранению неполадок QSFP28 подробно рассматривает сбои класса мощности CMIS.

Стоимость и цены 100G ZR (2026)

Вот честная картина ценообразования, и это одна из главных причин, почему сторонние модули для согласованной работы продолжают заключать выгодные сделки.

Тип модуля	Типичная цена (2026 г.)
100GBASE-ZR4 (некогерентный)	~ 1,300-2,500
100G ZR QSFP28 DCO (сторонний производитель)	~ 3,900-7,500
100G ZR QSFP28 DCO (мощный/промышленный)	~5,500-9,000+
100G ZR QSFP28 DCO (список OEM-производителей)	$ 12,500 +

Да, когерентный модуль стоит в два-три раза дороже, чем ZR4. Он также делает то, что физически недоступно ZR4: передает 100 Гбит/с по каналу DWDM, настраивается на диапазон C и обеспечивает дальность действия до 300 км. Если вам это необходимо, то сравнение с ценой ZR4 некорректно.

По сравнению с OEM-производителями, экономия на модулях сторонних производителей существенна. Рекомендованные производителем цены на когерентные модули 100G ZR обычно превышают 12 500 долларов, поэтому совместимый модуль за 4,000-7,500 долларов обеспечивает экономию в 40-70%. Следует отметить, что экосистема когерентных модулей моложе, чем стандартная клиентская оптика, а реализация DSP и FEC достаточно сложна, поэтому OEM-настройка и поддержка имеют реальную ценность на магистральных каналах связи. Для городских и периферийных сетей DCI наиболее распространенным выбором являются лабораторно проверенные модули сторонних производителей.

В пересчете на гигабит, показатели совокупной стоимости владения (TCO) улучшаются. Замена десяти длин волн 10G на одну когерентную длину волны 100G значительно снижает стоимость передачи данных на порт, а установка этого модуля внутри существующего маршрутизатора полностью исключает необходимость в блоке транспондеров. В нашем прайс-листе на когерентные модули представлена ​​более полная информация о ценах на 2026 год, а прайс-лист на QSFP28 охватывает все семейство QSFP28.

Устранение неполадок в работе 100G ZR Link

Большинство сбоев в работе 100G ZR-каналов не являются чем-то экзотическим. Начните с физического уровня: примерно 80% проблем на уровне модулей связаны с загрязнением разъемов. Очистите дуплексные LC-разъемы, осмотрите оптоволокно и повторно протестируйте, прежде чем что-либо менять.

Затем обратите внимание на показатели ошибок, а не только на состояние канала. Зеленый светодиод не означает подтверждение работоспособности. В Cisco NX-OS команда show controller coherentDSP отображает показатели BER и OSNR до коррекции ошибок (pre-FEC), которые показывают, какой запас прочности есть у канала. В Juniper диагностика Coherent выполняет ту же работу.

Если частота ошибок до коррекции ошибок (FEC) возрастает, а после коррекции ошибок (FEC) остается стабильной, значит, вы работаете на пределе допустимого энергопотребления канала связи.

Наиболее распространённые нефизические причины отказов:

• Несоответствие класса мощности: модуль застрял в режиме низкой мощности без срабатывания сигнализации. Проверьте энергетический бюджет порта.
• Ошибка декодирования CMIS: старая версия прошивки ошибочно распознает модуль как модуль неизвестного типа. Обновите операционную систему.
• Несоответствие FEC: оба конца должны использовать один и тот же режим FEC, иначе возникнут проблемы с нестабильностью работы и ошибки CRC.
• Допуск на дисперсию превышает допустимый уровень: при прохождении расстояния более 120 км без компенсации дисперсии DSP выходит за пределы диапазона коррекции.

Метод проверки работоспособности с помощью замены работает как любая оптическая система: переместите подозрительный модуль в заведомо исправный порт, затем переместите заведомо исправный модуль в подозрительный порт. Если неисправность следует за модулем, проблема в оптической системе. Если она остается в порту, проблема в коммутаторе.

В Maya возникла подобная проблема на 95-километровом участке канала связи, где постоянно происходили обрывы соединения. Физический уровень был проверен, состояние канала связи было в норме, и стандартные счетчики интерфейса не показывали никаких ошибок.

Она извлекла данные телеметрии DSP и обнаружила, что BER до коррекции ошибок неуклонно растет. Модуль работал в режиме коррекции ошибок, которого не ожидал коммутатор на другом конце, и ошибки незаметно накапливались. Одна команда с обеих сторон — и связь нормализовалась. Десять минут, как только она поняла, где искать.

FAQ

Что такое модуль 100G ZR?
Модуль 100G ZR представляет собой подключаемый когерентный (DCO) трансивер в форм-факторе QSFP28, передающий один сигнал 100 Гбит/с по одной настраиваемой длине волны DWDM в C-диапазоне, достигающий дальности около 80 км без усиления и до 300 км с усилением и компенсацией дисперсии.

100G ZR против ZR4: в чем разница?
ZR4 — это технология прямого обнаружения: четыре полосы 25G на фиксированных длинах волн O-диапазона, дальность действия около 80 км, без DSP и DWDM. 100G ZR — это когерентная технология: одна перестраиваемая длина волны C-диапазона со встроенным DSP, поддержка DWDM и дальность действия 300 км. Они несовместимы.

На какое расстояние может передавать сигнал устройство 100G ZR?
Примерно 80 км по неамплифицированному темному волокну, до 120 км с усилением и до 300 км с компенсацией дисперсии.

Нужен ли мультиплексор DWDM для 100G ZR?
Да, для любой реалистичной многоволновой конфигурации. Модуль передает сигнал на настраиваемой длине волны C-диапазона, а мультиплексор объединяет его с другими длинами волн на общем оптоволокне.

Сколько энергии потребляет модуль 100G ZR QSFP28?
Обычно мощность составляет 4.5-6.5 Вт, при этом коммерческие модули потребляют не более 5.5 Вт, а промышленные варианты — до 6 Вт. Убедитесь, что ваш порт QSFP28 может обеспечить его питание и охлаждение.

Совместима ли технология 100G ZR с устройствами Cisco и Juniper?
Да, на поддерживаемых платформах с последними версиями программного обеспечения. Подтвердите поддержку CMIS, питание порта и режим FEC, а также проверьте проверку EEPROM производителя для модулей сторонних производителей.

Заключение

100G ZR QSFP28 — это маломощный когерентный модуль начального уровня, который делает практичным использование DCI в городских и периферийных сетях при ограниченном бюджете. Это модуль, который вы выбираете, когда вам нужна когерентная дальность действия, настройка DWDM и форм-фактор QSFP28, и это не ZR4, который вы увидите по цене в два или три раза ниже.

Основные выводы:

• 100G ZR — это когерентный модуль; ZR4 — модуль прямого обнаружения. Они несовместимы, и конфликт названий обходится покупателям в реальные деньги.
• Он соответствует требованиям по энергопотреблению QSFP28, именно поэтому 100 Гбит/с — единственная когерентная скорость в этом форм-факторе.
• Развертывание не представляет сложности: 80 км без усиления, до 300 км с усилителями и компенсацией дисперсии, а также мультиплексор DWDM на любом многоволновом канале связи.
• Перед заказом проверьте питание портов, поддержку CMIS, режим FEC и кодировку производителя, поскольку когерентная оптика менее терпима к ошибкам, чем стандартные модули.
• Модули DCO 100G ZR от сторонних производителей обеспечивают от 3,900 до 7,500 каналов связи по сравнению с более чем 12,500 каналами, указанными производителями, и заменяют собой блок длин волн 10G, при этом затраты на передачу данных значительно ниже, чем раньше.

Если вы оцениваете модуль 100G ZR для городской или периферийной линии связи, проконсультируйтесь с нашими сетевыми инженерами о расстояниях, оптоволокне и бюджете портов. А если вы строите DWDM-часть линии связи, наши решения для трансиверов DWDM и CWDM покажут, как выглядит полная схема развертывания.