http://4wdm-msa.org/
July 28, 2017 4WDM-40 Release 1.0
http://ix.br/doc/ixforum/10/ixbrforum10_day1_Finisar_Update_on_DC_Optics_IXForum2016_RevB.pdf
CWDM4 |
4WDM-10
(eCWDM4)
(CWDM4-10)
|
4WDM-20
(eLR4)
|
4WDM-40
(ER4f)
(ER4 Lite)
|
LR4 | ER4 | |
no FEC | 30km | 10km | 40km | |||
with FEC | 2Km | 10Km | 20Km | 40Km | ||
budget(dB) | 8.0 |
9.5 6.5 |
13.0 10.2 |
21.0 18.0 |
8.5 | 21.5 |
Average launch power min(dBm) | -4.0 |
-6.5 -4.0 |
-4.3 |
-2.5 |
-3.8 | -2.9 |
Optical Modulation Amplitude (OMA), each lane (min) | -1.3 | 0.5 | ||||
receive power min(dBm) | -11.5 |
-13.0 -11.5 |
-14.5 |
-20.5 |
-10.1 | -20.9 |
Receiver Sensitivity (OMA), each Lane(BER = 5x10-5) | -12.5 | -18.5 | ||||
Receiver Sensitivity (OMA), each Lane(BER = 1x10-12) | -15.0 | |||||
Penalties | 3.0 | 3.0 | 2.2 | 3.5 | ||
connector loss | ||||||
0.4db/km calc | 12.5Km | 37.5Km | 15.75Km | 45Km | ||
wave grid | CWDM |
1295.56 nm
1300.05 nm
1304.58 nm
1309.14 nm
|
||||
FEC | RS-528 | RS-528 | no FEC | |||
target TX device |
non-cooled
DFB/DML
|
non-cooled
DFB
|
EML | EML | DFB | EML |
target RX device | PIN | PIN | PIN | APD | PIN |
SOA +PIN |
The new 4WDM MSA supports extended reaches on 100GE QSFP28
- 4WDM-20 interface (aka, “eLR4”) supports up to 20km on duplex SMF
- 4WDM-40 interface (aka, “ER4f”) supports up to 40km on duplex SMF
- 4WDM-10 interface (aka, “eCWDM4”) is a FEC-based alternative for 10km on duplex SMF (presumably lower power and more cost-effective than 100G LR4)
- All codes require RS-FEC to be present on the host (same as 100G SR4)
Difference between 100G QSFP28 4WDM and 100G QSFP28 ER4 Lite
- The 100G QSFP28 ER4 Lite supports dual rate 100GE and OTU4 applications, while the 100G QSFP28 4WDM 40km only supports 100GE applications.
ER4のスペックではQSFP28で消費電力が規格値を超えてしまうために、低消費電力を狙って受信アンプをSOAからAPDにするアプローチ。不足するS/NをFECで補う。
住友電工がCFP2 100GBASE-ER4用に開発したSOAは2.5Wの消費電力で14dBのゲイン。LR4でも3.5Wなので単純に2.5W足すと6W必要になりQSFP28では不可能。
http://www.sei.co.jp/technology/tr/bn184/pdf/sei10796.pdf
APDによる消費電力の増加分は0.4W程度。
RS-528でおおよそ5db分稼げる
APDはおおよそ8.5dbのgain
SOAはおおよそ12.0dbのgain
http://global-sei.com/technology/tr/bn78/pdf/78-11.pdf
http://www.ieee802.org/3/bm/public/smfadhoc/meetings/apr30_13/cole_04_0413_smf.pdf
ER4 Lite / ER4fも同様、ER4 Liteのドキュメントが見つからず4WDM-40と同じ??
SUMITOMO 100G ER4 CFP用SOAの解説文2.5W, max 22db gain
http://global-sei.com/technology/tr/bn78/pdf/78-11.pdf
https://www.ntt-electronics.com/new/information/2014/3/100g-apd-rosa.html
100GBASE-ER4が決まったのが2009年
KR4でFECが採用されたのがxxx年
高利得APD ROSAが普及したのが2015年
富士通100G ER4 QSFP28トランシーバー、APD
http://www.fujitsu.com/jp/group/foc/resources/news/press-releases/2017/20170313.html
LumentumのCWDM4/4WDM-10/20はEMLを実装
https://www.lumentum.com/sites/default/files/technical-library-items/100g-transceivers-sg-oc-ae.pdf
ColorChipのCWDM4/4WDM-10はDML
https://color-chip.com/colorchip-exhibiting-family-of-100g-qsfp28-transceivers-providing-building-block-platform-for-optical-interconnect-solutions-to-200400g-and-beyond/
InnoLight
http://www.innolight.com/en/product.aspx?id=2989
oclaroのER4 LiteもEML実装
http://investor.oclaro.com/releasedetail.cfm?releaseid=1040671
100GBASE-ZR
CFPパッケージ
1550nm, 120.579Gbps DP-QPSK
TX 5dbm, RX -20dbm
80km
光ファイバーの減衰量
1310nmで0.4db/km、1550nmで0.3db/km程度。O band 1310nm 40kmでは16dBと言う事になる。仮に分散をゼロと仮定した場合に20dB前後の仕様は余裕があるように思えるが実際には、ファイバー一本で接続されていることはなく、コネクターや融着によってつぎ足されている。
18dBのマージンに対して40kmのケーブルロスが16dB見積もられる場合にはこれらの接続ロスを2dB以下に抑えなければならない。LCコネクターでの接続は一か所0.2dB程度。融着によるロスは0.05dB程度。
条件さえ良ければ、40km以上でも使用できる。18dBの逆算は45Km、20dBの逆算は50Km。
送信側に10dBのアンプを使用すれば25Km延長できる計算になり、受信に20dBのプリアンプを組み合わせれば50+25+50 = 125Km 計算上は可能。
中間に電源が確保できる場所があれば中間での増幅も可能だがアンプを使用する事による信号の劣化もあるのであまり多段接続はできない。
FASTER海底ケーブル
9,000km 60Tbps 60km間隔で中継。2016年6月運用開始。二心x6ペア 100波多重。100G x 100 X 6 = 60Tbps。DP-QPSK 32Gbaud(128Gbps)かな。
アンディ・ウィアーのSF「アルテミス」では減衰量が限りなくゼロに近いZAFO(Zeroattenuation fiber optic)と呼ばれる光ファイバーが登場し産業競争になる。
DSFの影響
分散シフト・シングルモード光ファイバ(DSF)、非零分散シフト・シングルモード光ファイバ(NZ-DSF)
零分散波長を本来の1310nm(O Band)から、1550nm(C band)にずらしたファイバーです。長距離用でC bandの方が減衰量が少ないためにC bandを使う事を前提にしています。問題は、このファイバーをO bandで使用した場合です。
28G baud変調の100Gイーサネットの伝送規格はそのほとんどが、O bandを使用しています。長距離の光ファイバーを通信事業者から利用契約した区間にDSFが使用されていた場合、分散量が多く信号が復調できないない可能性があります。減衰量だけで判断できません。
ITU | 種別 | ゼロ点 | 分散傾斜 |
---|---|---|---|
G.652 | 1310nm ゼロ分散SMF | 1310nm | 0.08 |
G.653 | 分散シフトSMF(DSF) | 1550nm | 0.085 |
G.654 | カットオフ SMF | ||
G.655 | ノンゼロ分散SMF | ||
G.656 | 広波長域ノンゼロ分散SMF | 1440nm | 0.05 |
G.657 | 低曲げ損失SMF |
様々な種類が存在する理由は、まず1波長での長距離伝送をターゲットに1550nmで分散も減衰も最小になるファイバーG.653が開発されました。その後WDMによる波長多重に対応するために1550nmより少し外れた波長でも分散を抑制したG.655。さらに広い波長(S,L)でも対応できるG.656が登場し長距離区間に敷設されています。