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Cloud Datacenter Interconnect解説(前編)では、2013年にMicrosoft社が公開していた以下のネットワーク構成を一例に、伝送距離が500m以下の接続に対応する光トランシーバーを紹介しました。

今回の記事では伝送距離が500m以上の接続に対応する光トランシーバーを紹介します。

Spine – DCR

まず、スパインとDCR(Data Center Router)間の接続です。スパインと DCR間の最大伝送距離は1,000m以下でありフロア間の接続と考えられます。

この接続では、100G CWDM4、100G FR1。400G DR4+、400GBASE-FR4の光トランシーバーが挙げられます。伝送速度や最大伝送距離が異なるこれらの光トランシーバーの概要を以下に紹介します。

100G CWDM4 / 100G FR1の光トランシーバー

100G CWDM4と100G FR1は伝送速度が100Gbps、最大伝送距離が2kmの光伝送規格です。

100G CWDM4と100G FR1は光信号の波長数が異なります。

 

CWDM4は、4つの波長とCWDM(Course Wavelength Division Multiplexing)技術 ※1を使用し、100Gbpsを伝送するMSA規格です。

 

一方、100G FR1は1つの波長で100Gbpsを伝送するMSA規格です。100G FR1は後述するブレイクアウト接続でも使用可能です。

400G DR4+ / 400GBASE-FR4の光トランシーバー

400G DR4+と400GBASE-FR4は伝送速度が400Gbps、最大伝送距離が2kmの光伝送規格です。

400G DR4+と400GBASE-FR4は共に光信号は100G x 4レーンの構成ですが、下記の違いがあります。

光伝送規格

光コネクター

光信号の波長数

WDM

400G DR4+

MPO12

1

なし

400GBASE-FR4

Duplex LC

4

あり

400GBASE-FR4は、4つの光波長を光トランシーバー内のMux/DeMuxにより合波・分波(WDM)し、2芯の光ファイバーで伝送します(下記イメージ)。そのため、LCコネクター(2芯光ファイバー)を使用します。

400GBASE-FR4のイメージ図

一方、400G DR4+は合波・分波しないため、MPO12コネクターとなります。そのため、以下のように100G FR1と組み合わせることでブレイクアウト接続が可能です。

DCR – Metro

続いてDCRとメトロ間の接続です。DCR とメトロ間の最大伝送距離は、10km~100kmであり、Colo(Colocation)間の接続と考えられます。

この接続では100GBASE-LR4、400G LR4、100GBASE-ZR(DCO)、400G ZR/ZR+の光トランシーバーが挙げられます。同様に伝送速度や最大伝送距離が異なるこれらの光トランシーバーの概要を以下に紹介します。

100GBASE LR4 / 400G LR4の光トランシーバー

100GBASE LR4と400G LR4はそれぞれ伝送速度が100Gbps、400Gbpsで最大伝送距離が10kmの光伝送規格です。

400GBASE-FR4同様にいずれの光伝送規格も4つの光波長を光トランシーバー内のMux/DeMuxにより合派・分波(WDM)し光信号を伝送します。そのため、LCコネクター(2芯光ファイバー)を使用します。

100GBASE-ZRの光トランシーバー

100GBASE-ZRは伝送速度が100Gbps、最大伝送距離が80kmの光伝送規格です。

100GBASE-ZRはデジタルコヒーレント技術により1波長で長距離大容量通信が可能となっています。

 

100GBASE-ZRの光トランシーバーにおいては、データコムで主流なフォームファクターであるQSFP28を採用した製品のリリースが市場で始まっています。また、DWDM(Dense Wavelength Division Multiplexing)※2ネットワークを構築するためC-band Tunableレーザーも搭載されています。

 

そのため、従来のネットワークではトランスポンダーなどの特別な伝送装置が必要でしたが、以下のようにルーター装置から長距離大容量伝送を行うことが可能です。

400G ZR, 400G ZR+の光トランシーバー

400G ZRと400G ZR+は伝送速度が400Gbpsで長距離伝送に対応した光伝送規格です。

400G ZRの最大伝送距離は光アンプを用いた場合に120km、400G ZR+の最大伝送距離は光アンプを用いた場合に1,000km相当(光ファイバーの分散は20ps/nm/kmとした時)です。

 

400G ZR、400G ZR+は100GBASE-ZRと同様にデジタルコヒーレント技術により1波長で長距離大容量伝送が可能です。

 

また、光トランシーバーベンダーによっては”High Power”または”Bright”と表現される400G ZR、400G ZR+の光トランシーバーもリリースされています。通常、-10dBm程度の出力送信光パワーに対して+0dBm程度の出力送信光パワーの光トランシーバーを”High Power”と表現します。

“High Power”の400G ZR、400G ZR+の場合、より長距離または損失の大きい光ファイバーで伝送が可能といったメリットがあります。

製品一覧

製品

Coherent社型番

光伝送規格・伝送速度

光コネクター

光ファイバー

最大伝送距離

光トランシーバー

FTLC1159RGPL

100G CWDM4

LC Duplex

SMF

2km

光トランシーバー

FTLC4353RJPL

100G FR1

LC Duplex

SMF

2km

光トランシーバー

FTCD4533E3PCL

400G DR4+

MPO12

SMF

2km

光トランシーバー

FTCD4313E3PCL

400GBASE-FR4

LC Duplex

SMF

2km

光トランシーバー

FTLC1156RDPL

100GBASE LR4

LC Duplex

SMF

10km

光トランシーバー

FTCD4323E3PCL

400G LR4

LC Duplex

SMF

10km

光トランシーバー

FTLC3351x3PL1

100GBASE-ZR

LC Duplex

SMF

80km

光トランシーバー

FTLCD3323E1PCL

High Power

400G ZR

 

LC Duplex

SMF

120km

(光アンプあり)

光トランシーバー

FTLCD3323R1PCL

High Power

400G ZR+

LC Duplex

SMF

1,000km

(光アンプあり)

※光ファイバーの分散は20ps/nm/kmとした時

まとめ

以上、ネットワーク構成の一例に500m以上の接続における光トランシーバー製品を紹介しました。

 

備考)

※1 CWDM:光信号の波長間隔が20nmと比較的広く低密度なWDM(波長分割多重)方式です。

光トランシーバーモジュールの伝送規格 ~100G編~ - 半導体事業 - マクニカ

※2 DWDM:光信号の波長(周波数)間隔を狭くすることで高密度化したWDM方式です。

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