IEEE802.3bsとして以下の400Gイーサネットの規格が2016年秋に固まりました。対応する機器を実際に導入するのはまだ数年先になりますが、敷設する光ファイバーが400Gに対応できるかは気になる所です。最終的な標準化作業は2017年末に終了する予定です。

  ファイバー 距離 lane構成
400GBASE-SR16 MMF 32C 100m 25G x 16
400GBASE-DR4 SMF 8C 500m 50G x 2(PAM4) X 4
400GBASE-FR8 SMF 2C 2Km 25G x 2(PAM4) x 8(WDM)
400GBASE-LR8 SMF 2C 10Km 25G x 2(PAM4) x 8(WDM)
400GBASE-CWDM8 SMF 2C 2km 50G x 8(CWDM)
400GBASE-CWDM8-10 SMF 2C 10km 50G x 8(CWDM)

SR16はなんとMMFのファイバーを16x2芯使います。コネクターはMPOですが2017年春現在で一般に使われているMPOは12芯二列の24C対応のものですから、新しく16芯二列を定義することになります。しかし、32芯は多い。光ファイバーでもそこそこの太さになりそうですし、100mと言う距離も使いにくい。MMFを使うのは諦めた方が良いとも思えます。

SMFのFR8/LR8はもはや大規模なDWDM伝送装置の機能を詰め込んだような仕様ですので、トランシーバーのコストもかなり高価な物になるでしょう。100GBASE-LR4の200万円前後より高くなるのは確実です。

となると、DR4が残ります。データセンター内の配線の主役になりそうです。MPO-12Cコネクターを使用し8芯のシングルモードファイバーです。この仕様はPSM4と同じです。

PSM4は40Gで2km、100Gで500mと距離は比較的稼げるのですが、SMFを多芯消費するのは抵抗感があり使いにくい仕様でした。しかし、400Gでの使いまわしを考えると注目すべきです。

400Gを考慮して、100GもPSM4を使用しMPO-12C SMFファイバーで配線するデザインは考慮する価値があります。

-21.2dBmに対応したAPD PAM4 ROSA

計算上LR8で30kmまで拡張可能

http://www.ntt.co.jp/journal/1607/files/jn20160718.pdf

その先

減衰は多いが分散のゼロ最小点である1310nmの一波長であれば64G baudで80Kmは実現できる見込みです。伝送特性よりも回路性能の限界の様ですのでもう少し高速な変調速度も登場するかも知れません。しかし、波長多重を行うとゼロ点から外れていきますので狭いWWDM gridでも64Gは難しく56Gかそれ以下。広いCWDM gridの波長多重をすると25Gが限界と考えられているので、多値変調と波長多重に進むしかありません。

2Km以下の短距離ではCWDM 56Gの変調速度が使わるでしょうがこちらも多値変調が必要でしょう。減衰が重要な100kmを超える距離では1550nm前後のC bandを使用することになり変調速度は10G前後になると考えられます。

長距離伝送装置ではコヒーレントDP-QPSKが実用化されている。16QAM、64QAMも研究されている。25GでDP-64QAMを使えば一波で25 x 8 = 200Gbpsの伝送容量が得られる。

Links

http://www.ieee802.org/3/bs/

400G CWDM8 MSA

2017/09/17にCWDM8がアナウンスされました。50G NRZ x 8 CWDM gridなので1271から20nmステップで1411nmまで使います。10km仕様もそのうち出すとのことですがこの波長で行けるのでしょうか?分散が大きく余裕が無さそうです。

2017/12/20には10km版もアナウンスされました。分散の対応範囲を大きく広げて分散ゼロからかなり離れた波長を使うCWDM8でも50G変調を可能にしています。

https://www.cwdm8-msa.org/

  FR8 LR8 CWDM8 CWDM8-10
baud 25G + PAM4 25G+PAM4 53.125G 53.125G
wave length WWDM WWDM CWDM CWDM
Positive dispersion(max)     19.3 96.4
Negative dispersion(min)     -11.9 -59.3

 


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