100G光トランシーバ技術
100G 光トランシーバーは、波長テクノロジーと到達機能によって整理できます。これらのオプションを理解すると、特定の導入シナリオに適したトランシーバを選択するのに役立ちます。
単一波長の光学系
100G単波長光インターフェイス(FR、LR、DR、ER1)は、PAM4変調技術を活用し、単一のレーザーを使用して完全な100Gデータを送信するプラガブルトランシーバーです。これらの光インターフェイスは、PAM4変調を使用したレーンあたり50Gbps および100Gbps の動作に関するIEEE 802.3cd-2018およびIEEE 802.3-2022規格に準拠しています。
単一波長の光インターフェイスは、LR4、PSM4、CWDM4などの従来の100Gモジュールとは異なります。また、PAM4光変調を採用しているため、単波長光インターフェイスは従来の100Gモジュールと相互運用できません。ただし、ブレークアウトケーブルを使用して400G光インターフェイスと相互運用可能です。したがって、400Gブレイクアウト光インターフェイスは、従来の100Gラインカードおよび光インターフェイスとの下位互換性があります。
ジュニパーの現在の100G単一波長光トランシーバは次のとおりです。
| 製品番号 | 詳細な説明 | IEEE標準 |
|---|---|---|
| SDD-100G-DR |
SFP56-DDまたはSFP-DDフォームファクタ、100G-DR/DR1、SMF経由で500m、標準温度(0 °C〜70 °C)、デュプレックスLCコネクター |
IEEE 802.3cd(100GBASE-DR) |
| SDD-100G-FR1 |
SFP-DDフォームファクタ、100G-FR/FR1、SMF経由で2km、標準温度(0 °C〜70 °C)、デュプレックスLCコネクタ |
IEEE 802.3cd(100GBASE-FR1) |
| SDD-100G-LR1 |
SFP-DDフォームファクタ、100G-LR/LR1、SMF経由で10km、標準温度(0 °C〜70 °C)、デュプレックスLCコネクタ |
IEEE 802.3cu(100GBASE-LR1) |
| SDD-100G-ER1-40 |
SFP-DDフォームファクタ、100G-ER/ER1、SMF経由で40km、標準温度(0 °C〜70 °C)、デュプレックスLCコネクタ |
MSA仕様(相補波長を持つBiDiテクノロジー) |
| SDD-100G-SR1P2 |
SFP-DDフォームファクタ、100G-SR、MMF以上100m(OM4)、標準温度(0 °C〜70 °C)、デュプレックスLCコネクター |
IEEE 802.3cd(100GBASE-SR1、2 レーン BiDi) |
| QSFP-100G-FR |
QSFP フォームファクター、100G-FR/FR1、SMF 経由で 2 km の距離、標準温度(0 °C〜70 °C)、デュプレックス LC コネクター |
IEEE 802.3cd(100GBASE-FR1) |
| QSFP-100G-LR |
QSFPフォームファクタ、100G-LR/LR1、SMF経由で10km 、標準温度(0 °C〜70°C)、デュプレックスLCコネクタ |
IEEE 802.3cu(100GBASE-LR1) |
| QSFP-100G-DR |
QSFP、100G-DR/DR1、SMF経由で500m 、標準温度(0 °C〜70°C)、デュプレックスLCコネクタ |
IEEE 802.3cd(100GBASE-DR) |
| QSFP-100G-SR1P2 |
QSFP28 フォームファクタ、100G-SR、MMF (OM4) で 100 m の距離、標準温度(0 °C 〜 70 °C)、デュプレックス LC コネクター |
IEEE 802.3cd(100GBASE-SR1、2 レーン BiDi) |
SFP112フォームファクター(利用可能な場合)の光トランシーバは、単一波長100Gの光インターフェイスをサポートすることが期待されています。
SFP56-DDおよびSFP-DDモジュール(SDDプレフィックス)は、PAM4変調を備えた2×50G電気インターフェイスを使用します。QSFP28モジュール(QSFPプレフィックス)は、4×25G電気インターフェイスを使用します。ただし、どちらも単一波長の光伝送をサポートしています。
双方向(BiDi)100G光トランシーバ
双方向(BiDi)光トランシーバは、波長分割多重方式を使用して、同じファイバーストランド上で同時にデータを送受信します。BiDiは、ファイバーインフラストラクチャの要件を軽減します。100G BiDi トランシーバーには、主に 2 つのカテゴリがあります。
-
デュプレックスLCマルチモードBiDi光インターフェイス(SR1P2、BXSR)
-
シンプレックスLCシングルモードBiDi光学系(LRBD、ERBD)
デュプレックスLCマルチモードBiDi光インターフェイス(SR1P2、BXSR)
マルチモードBiDiトランシーバは、各ファイバーで双方向伝送を行う2つのファイバーストランド(二重構成)を使用します。各ファイバーは、異なる波長を使用して双方向トラフィックを伝送します。デュプレックスLCマルチモードBiDiが採用する2つの波長は、850nm と910nm です。つまり、一方のファイバーが 850 nm で送信し、910 nm で受信する場合、もう一方のファイバーは 910 nm で送信し、850 nm で受信するときです。これにより、2つの独立した50Gbps双方向光レーン(2x50G)が作成されます。デュプレックスLCマルチモードBiDiテクノロジーを採用したジュニパーの光トランシーバには、以下のものがあります。
- JNP-QSFP-100G-BXSR—OM4 ファイバーで 100 m の到達距離
- QSFP-100G-SR1P2—70m (OM3)、100m (OM4)、150m (OM5)
シンプレックスLCシングルモードBiDi光学系(LRBD、ERBD)
シングルモードBiDiトランシーバは、双方向伝送を備えたシングルファイバーストランド(シンプレックス構成)を使用します。シンプレックス光は、異なる波長を使用して同じファイバー上で送信および受信します。100 Gbpsで動作する単一の光レーンと100GAUI-2(2x50G PAM4)電気インターフェイスを備えています。一般的なシンプレックスLCシングルモードBiDi波長ペアは、LRBD(1270nm Txおよび1330nm Rxまたは逆)およびERBD(1270nm Txおよび1330nm Rxまたは逆)です。シンプレックスLCシングルモードBiDiテクノロジーを採用したジュニパーの光トランシーバには、以下のものがあります。
-
QSFP-100G-LRBD-D—QSFP28 100G LR BiDi ダウンストリーム トランシーバ
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QSFP-100G-ERBD-D—QSFP28 100G ER BiDi アップストリーム トランシーバ
拡張リーチおよびZR 100G光トランシーバ
ER(拡張リーチ)100G トランシーバは、40 km から 80 km までの長距離伝送用に設計されており、メトロ、地域、データセンター間アプリケーションに対応します。これらのトランシーバは、APD フォトダイオード、高出力レーザー、高度な DSP などの高度なテクノロジーを使用して、シングルモード光ファイバーでの到達距離の拡張を実現します。
ZR 100G トランシーバは、最大 80 km 以上の超長距離伝送用に設計されたコヒーレント光技術です。強度変調による直接検出を使用する従来の ER トランシーバーとは異なり、ZR トランシーバーは高度な変調スキーム (DP-QPSK)、波長可変調 DWDM レーザー、高度なデジタル信号処理によるコヒーレント検出を採用しています。これにより、ZRトランシーバーは、リーチを大幅に拡大し、DWDMトランスポートシステムとシームレスに統合し、内蔵のパフォーマンス監視機能を提供できるため、長距離メトロ、地域ネットワーク、データセンター相互接続アプリケーションに最適です。
| 特徴 | ER(エクステンデッドリーチ) | ZR(長距離) |
|---|---|---|
| トランシーバタイプ | ER4(レガシー)、 ER4L 4WDM-40 ER1-40 BiDi |
ZR4 |
| テクノロジータイプ | 直接検出、強度変調 | コヒーレント検出, 位相変調 |
| 光レーン | 4レーン(ER4、ER4L、4WDM-40) 1レーン(ER1-40) |
4レーン |
| レーン速度 | 25Gbps NRZ(ER4、ER4L、4WDM-40) 100 Gbps PAM4(ER1-40) |
25Gbps DP-QPSK |
| モジュレーション | NRZ-OOK(ER4、ER4L、4WDM-40) PAM4(ER1-40) |
DP-QPSK(コヒーレント) |
| 波長テクノロジー | LAN WDM - 4波長(ER4、ER4L、4WDM-40) 相補ペア付き単一波長BiDi(ER1-40) |
調整可能なDWDM(ITUグリッド、Cバンド、50 GHz間隔) |
| 波長 | 1295.56、1300.05、1304.58、1309.14 nm(ER4、ER4L、4WDM-40) 相補ペア - ベンダー固有(ER1-40) |
ITUグリッド全体で調整可能 |
| 最大リーチ | 40km(ER4、ER4L、FEC搭載、4WDM-40、ER1-40) 30km(ER4L、FECなし) |
80km(DWDM増幅で最大数百km) |
| ファイバータイプ | シングルモード | シングルモード |
| ファイバー数 | 2(デュプレックス) | 2(デュプレックス) |
| コネクタータイプ | デュプレックスLC | デュプレックスLC |
| 電気インターフェース | CAUI-4または100GAUI-4(ER4) 100GAUI-4(ER4L、4WDM-40) 100GAUI-2 / 2x50G PAM4 (ER1-40) |
100GAUI-4 |
| FECタイプ | オプション(ER4) 必須のKR4 FEC(ER4L、4WDM-40、ER1-40) |
内部コヒーレントFEC(RS-FEC) |
| フォームファクター | QSFP28(ER4、ER4L、4WDM-40) SFP-DD(ER1-40) |
QSFP28 |
| フォトダイオードタイプ | APD(アバランシェフォトダイオード) | APD(アバランシェフォトダイオード) |
| 消費電力 | ~3.5 W (ER4) ~2.5 W (ER4L、4WDM-40) ~2.0W(ER1-40) |
~4-5W |
| テクノロジージェネレーション | レガシー(ER4) モダン(ER4L、4WDM-40、ER1-40) |
モダン(コヒーレント) |
| プラットフォームの互換性 | FECなしの古いプラットフォームまたはFECを搭載した最新のプラットフォーム(ER4) KR4 FEC(ER4L、4WDM-40)を備えた最新プラットフォーム 2x50G SerDes(ER1-40)を備えた最新のプラットフォーム |
DWDMをサポートする最新のプラットフォーム |
| 相対コスト | 高等(ER4) 下位(ER4L、4WDM-40) ミディアム(ER1-40) |
大幅に向上 |
| ステータス | レガシー、段階的に廃止される(ER4) 現行規格(ER4L、4WDM-40、ER1-40) |
現在の標準 |
| DWDMの統合 | いいえ | はい(波長を調整可能) |
| 波長可変性 | なし - 固定波長(ER4、ER4L、4WDM-40) いいえ - 固定相補ペア(ER1-40) |
○(調整可能なITUグリッド) |
| パフォーマンス監視 | 基本的なDDM(デジタル診断監視) | 高度(包括的な診断機能を備えたコヒーレントDSP) |
| DSPの複雑さ | 低(ER4、ER4L、4WDM-40) ミディアム(ER1-40) |
非常に高い(コヒーレント) |
| 一致ペアの要件 | いいえ (ER4, ER4L, 4WDM-40) はい - 相補波長(ER1-40) |
いいえ |
| APD保護が必要 | はい - 短いリンクまたはバックツーバック接続には光減衰器が必要 | はい - 短いリンクまたはバックツーバック接続には光減衰器が必要 |
| ブレイクアウトサポート | はい - 4x25G(ER4、ER4L、4WDM-40) なし (ER1-40) |
はい - 4x25G |
| 相互運用性 | ER4、ER4L、4WDM-40は相互運用可能です ER1-40はER4バリアントと相互運用できない(変調/レーンが異なる) |
直接検出ERオプティクスとの相互運用不可 |
| 規格 | IEEE 802.3ba(ER4) 802.3baに基づくMSA(ER4L、4WDM-40) MSA BiDi仕様(ER1-40) |
OIF 100G-ZR導入契約 |
| ユースケース | メトロネットワーク、ビル間(ER4 - レガシー) メトロネットワーク、コストに敏感な導入(ER4L、4WDM-40) 最新のメトロ、高密度導入(ER1-40) |
長距離メトロ(60-80 km)、地域ネットワーク、DCI、DWDM統合 |
| 利点 | 確立されたテクノロジー、幅広い互換性(ER4) 低電力/コスト、最新規格(ER4L、4WDM-40) 高ポート密度(SFP-DD)、低電力(ER1-40) |
最大到達距離(80 km)、DWDM互換、波長調整可能、高度なパフォーマンス監視 |
| 制限事項 | 高電力、段階的廃止(ER4) 4レーンではより多くのホストリソースが必要(ER4、ER4L、4WDM-40) マッチングペア、BiDiテクノロジー(ER1-40)が必要 |
高コスト、高消費電力、複雑な技術 |