長距離Haulデータセンター相互接続（DCI）向けの3つの80km 100G光ソリューション

最大80kmの長距離100Gデータセンター相互接続（DCI）には、100G DWDMコヒーレント光学、100G PAM4 DWDM QSFP28、100G ZR4 QSFP28という3つの光トランシーバーソリューションを使用できます。この記事では、これら3つのソリューションを紹介し、それぞれの長所と短所を分析します。長距離100G DCIソリューションに最適な選択肢を見極める方法を明確に把握していただければ幸いです。

100G DWDMコヒーレント光学技術

使用中 コヒーレント光モジュールDWDMプラットフォームシステムにおけるsは、100G長距離DCI向けに最も広く使用されているソリューションです。伝送距離、拡張性、柔軟性の面で多くのメリットがあります。コヒーレントトランシーバーは、シングルモードおよびマルチモードのファイバーネットワークの両方で使用できます。25Gから400Gまでの幅広い変調方式とデータレートをサポートしています。コヒーレント光学技術は、10Gや40Gなどの旧来技術との下位互換性もあります。 

コヒーレント100G光モジュールはCFPおよびCFP2フォームファクターに限定されているため、ほとんどのデータセンタースイッチポートに直接挿入することはできません。伝送リンクの維持と簡素化には、ネットワーク構築および技術サポート用の一連のDWDM機器が必要です。 

100G PAM4 DWDM QSFP28

PAM4 DWDM QSFP28 は、100G長距離DCI向けのもう1つのソリューションです。PAM4は、1つのシンボルに4ビットを符号化できる、より新しい変調方式です。これにより、PAM4では他の変調方式よりも高いデータレートと長い伝送距離を実現できます。たとえば、QSFPTEK 100G PAM4 QSFP28トランシーバーは、合計容量4Tbpsで最大80kmに到達する40チャネルの100Gリンクをサポートします。 

PAM4 QSFP28光モジュールは既存のスイッチと直接相互運用できるため、組み込みDWDMネットワークを構築するための費用対効果に優れたシンプルなソリューションとなります。80km 100G DCIソリューションにDWDM PAM4トランシーバーを使用する場合、チューナブル分散補償モジュール（TDCM) および エルビウム添加光ファイバ増幅器 (EDFA) は、光信号を増幅し、分散を補償するために導入されます。

100G ZR4 QSFP28

100G PAM4 QSFP28と同様に、 100GBASE-ZR4 QSP28 同じフォームファクターを共有しているため、ZR4 QSFP28は既存のEthernetインフラストラクチャと互換性があります。また、シングルモードファイバー（SMF）上で最大80kmの100Gリンク伝送距離をサポートします。

主な違いは、ZR4 QSFP28がDWDM接続用に設計されていないことです。100G ZR4 QSFP28を使用して80kmのデータセンタースイッチ間を相互接続する場合、対応するSMF光ファイバーケーブルのみが必要で、ネットワーク構築に追加の変換モジュール、DCM、およびEDFA機器は必要ありません。これは、真のポイントツーポイント（P2P）高速・長距離光接続ソリューションです。

ZR4 QSFP28トランシーバーは、最大80kmの到達距離で2台のサーバー、スイッチ、ルーター、およびその他のデータセンター機器を直接接続するために頻繁に使用されます。

コヒーレント vs PAM4 vs ZR4、利点と欠点

以下の表に、各モジュールの主な長所と短所を示します。状況に最適なソリューションを選択する際は、予算、伝送距離、ネットワーク構成の複雑さ、既存のアーキテクチャと機器、DWDM機能、将来のアップグレードなどの要素を考慮する必要があります。

100Gコヒーレントソリューションと比較して、100GBASE-ZR4 QSFP28にはコストと省電力の面で本来の利点があります。 

100G coherentおよび100G PAM4と比較して、100G QSFP28 ZR4にはWDMシステム機器が一切不要です。80km以内の長距離伝送および非WDMネットワークには、100G ZR4 QSFP28が最適なソリューションです。

高度に統合されたDWDMネットワークでは、100Gコヒーレントにより80km超の伝送が可能になります。これは、より長距離の光通信向けに最適化されています（CiscoコヒーレントDWDMソリューションにより、最大3,000 kmに対応可能です）。ただし、DWDM mux/demuxやMuxponder/transponderなどの複雑なDWDM機器を導入する必要があります。 

概要

コヒーレント100G CFP/CFP2、100G PAM4 DWDM QSFP28、および100G ZR4 QSFP28は、最大80kmの伝送に対応する100G Ethernetをサポートする3種類の光モジュールです。ただし、実際の用途ではそれぞれに利点といくつかの制約があります。コヒーレントソリューションは長距離メトロポリタン光伝送向けに特別に設計されており、80kmは制限ではありません。PAM4およびZR4 QSFP28は、80km以内のリンクに適用されます。100G PAM4は、組み込み型DWDMネットワークを構築するための、コスト効率に優れた非常にシンプルなソリューションです。ZR4は、コスト、消費電力、ネットワーク構築の簡素性において、前述の2つよりも優れています。 

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