100GBASE-FRをベースにLAN WDM GRIDなら可能か?(2020/08/07追記)

100GBASE-FRは53GBAUD PAM4で100Gbpsを一波長伝送を実現しています。これを波長多重すればBiDiも実装可能なのですが問題はどれだけゼロ分散点から離れても大丈夫かです。

CWDM GRIDでは1290/1310nmの組み合わせになります。ITU G.652の資料に示されている実測定結果表から拾うと1290nmでは最大-3ps/(nmm.km)、1310nmでは最大1ps/(ps.km)程度です。

LAN WDMでは1300.05/1304.58nmでしょうか。振幅が足りない?

LAN WDMの欠点は波長の安定性を維持するために温度補償機能(TEC)が必要になり、また波長間隔が狭い分MUX/DEMUXの減衰量もCWDMよりも増える傾向にあります。

100G Lambda MSA specificationより抜粋

  100G FR 100G LR
PAM4 rate 53.125 Gbd
Wavelength 1304.5-1317.5 nm
Average launch power,(max) 4.0 dBm 4.5 dBm
Average launch power,(min) -2.4 dBm -1.4 dBm
Average recive power, (min) -6.4 dBm -7.7 dBm
Power budget 7.7 dB 10.2 dB
Operating distance 2.0 km 10.0 km
Positive dispersion (max) 3.2 16.0
Negative dispersion(min) -3.7 -18.5

 

    budget  
1G BX 1310/1490 12db 10km
1G 1310/1550    
1G 1490/1550 30db 120km
10G BiDi 1270/1330 21db 60km
40G BiDi MMF   100m

 

双方向が可能な波長の組み合わせ

分散の限界

10G NRZ以上では1270/1330の組み合わせしか使えない

減衰の限界

25G NRZ 1270/1330は出来そう

25G PAM4 1270/1330は出来そう

25G-O-band-2.png

25G NRZ x 4か25G PAM4 x 2しかない。

25G NRZ (1255/1260/1265/1270/1330/1335/1340/13459)か。 最大20km。

25G PAM4 (1260/1270/1330/1340)か。 最大20km。

25G PAM4 (1265/1270/1330/1335)か。 最大20km。

400G DR4の一本分、100G DR相当 50G PAM4を1270/1330はできそうだけど500mではBiDiの意味がない。

計算上は25G 16QAMで1270/1330であれば10km可能。

LAN WDMでのBiDi

CWDM GRIDではなく、より狭い波長間隔のLAN WDMであればO bandのゼロ分散地点に近い波長で二波使うことが可能です。これであれば、56G baud PAM4でも伝送距離が確保できるでしょう。

 

同一波長でのBiDi

1290-1330nm

http://www.optospan.com/bidi-box-fiber-converter/

10G LR(1310nm)では実績があるようだ。100G LR4でも使えれば一芯で100Gが可能。

直販価格で$1,595

https://www.sanspot.com/bidi-box-3-optical-link-converter

25G LR BiDi

OFC2018では何社かが、25G LR BiDiを展示して居ました。1270/1330nmの組み合わせで一芯双方向です。携帯の基地局へeCPRIフレームを運ぶことを想定して温度環境も-40から+85と環境性能の高く設定されて居ます。2018年中旬以降には実際の運用が行われるのでしょうか?

50GBASE-BX40

1309nm-TX/1295nm-RX 53.125Gbps PAM4

0.4~6.63dBm / < -15.1dBm / 40km


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