5G の商用化や、クラウド コンピューティングやビッグ データなどの新しいサービスの登場により、ネットワーク帯域幅への圧力が劇的に増加しています。 25G/100G などの以前のテクノロジーと比較して、400G には、より広い帯域幅、より低い遅延、より低い電力消費という利点があります。 その結果、400G 光トランスポート ネットワーク (OTN) の導入がトレンドになっています。 現在、400G光トランスポートネットワーク（OTN）を実現するには、シングルキャリア、デュアルキャリア、XNUMXキャリアのXNUMXつの伝送技術がありますが、キャリア数の違い以外に、これらXNUMXつの伝送技術にはどのような違いがあるのでしょうか？ それぞれの長所と短所は何ですか? この記事を読めば答えがわかります。
AscentOptics は、光ネットワーク伝送用のさまざまな 400G 光トランシーバーを提供しています。 400G QSFP56-DD, 400G OSFP および 400G QSFP112.
単発講座 キャリア 400G テクノロジーの概要
シングルキャリア 400G テクノロジーは、高次変調フォーマットを使用して、400G PM-400QAM、PM-16QAM、および PM-32QAM 信号に基づくシングルキャリア変調によって 64G チャネルを構築します。 これは、大規模な帯域幅容量を必要とするが長距離伝送を必要としないメトロ ネットワーク、データセンター相互接続 (DCI) などの短距離アプリケーションに適しています。
以下は 400G PM-16QAM テクノロジーの例です。 PM」とは、下図に示すように、400G (448Gbit/s) の光信号を 224 つの偏波方向 (X 方向と Y 方向) に分離し、その 16 つの偏波方向に変調して送信することを指します。 これはデータを「分割」することに相当し、レートが半分になります。 「QAM」とは、X 信号と Y 信号を分離するプロセスを指し、この時点でレートは半分、つまり 224Gbit/s に低下します。 「56」は、X 信号と Y 信号が 100 つの信号に分割され、速度が以前の XNUMXGbit/s から XNUMXGbit/s に低下することを意味します。 なぜボーレートを下げる必要があるのかと疑問に思う人もいるでしょう。 回路技術の現段階では、XNUMXGbit/sは「電子ボトルネック」の限界に近いため、このまま高速化していくと信号損失、消費電力、電磁干渉などの問題を解決するのが難しくなります。それらを解決するには莫大な費用がかかります。
福利厚生: マルチキャリア光源テクノロジーと比較して、シングルキャリア 400G テクノロジーは、よりシンプルなアーキテクチャ、より小型のサイズ、比較的低い消費電力を備えたよりシンプルな波長変調ソリューションです。 それだけでなく、ネットワーク管理も提供します。 シングルキャリア 400G テクノロジーは高次の変調フォーマットを使用するため、信号速度を向上させるだけでなくスペクトル効率も 300% 以上向上させることができ、ネットワーク容量を大幅に拡張してより多くのユーザーをサポートできます。 さらに、高度なシステム統合が行われており、個々のサブシステムを完全なシステムに接続して、最適なパフォーマンスを得るために相互に連携して動作することができます。 これは、シングルキャリアが経済的で効率的なソリューションであることを意味します。
デメリット: シングルキャリアは高次の変調形式を使用するため、より高い光信号対雑音比が必要となり、伝送距離が大幅に短縮され (200 km 未満)、この技術がブレイクスルーしない場合、応用は困難になります。長距離伝送は楽観的ではありません。 同時に、シングルキャリアはレーザー位相ノイズとファイバーの非線形効果の影響を受けやすくなります。
デュアルキャリア 400G テクノロジーの概要
シングルキャリア 400G 技術の場合、デュアルキャリア 400G は 2*200G スーパー チャネル技術方式を採用しており、主に 400QAM、8QAM、QPSK などの変調形式を使用して 16G スーパー チャネルを構築し、長距離で複雑なメトロ ネットワークに適しています。 デュアルキャリア 400G は主に信号処理に DSP を使用して 400 つの 200G 光信号を 200 つの 37.5G 信号に分割し、400 つの 75G は 5.33GHz のスペクトルを占有します。 これにより、400G は 448 GHz のスペクトルのみを必要とし、448 ビット/秒/Hz のスペクトル効率を達成します。 2G (2 Gbit/s) 信号の実際のデータ処理ボーレートは、4 ÷ 16 (デュアルキャリア) ÷ 28 (PM) ÷ XNUMX (XNUMXQAM) = XNUMXG ボーとして計算されます。
福利厚生: デュアルキャリア 400G は、システム統合の高度化、サイズの小型化、消費電力の低減とともに、165% 以上のスペクトル効率の向上を実現します。 現在、この伝送技術は市販されており、400G OTN アプリケーションで広く使用されています。 同時に、シングルキャリア 400G と比較して、デュアルキャリア 400G はわずかに長い 500km の伝送距離を達成できます。 低損失ファイバと EDFA を組み合わせると、伝送距離は 1000km 以上に達し、長距離伝送アプリケーションのニーズを効果的に満たします。
デメリット：低損失光ファイバとEDFAによるデュアルキャリア400Gは1000km以上の伝送距離は可能ですが、2000kmを超える超長距離伝送の需要には対応できません。
クアッドキャリア 400G テクノロジー
400 キャリア 100G テクノロジーとは、ナイキスト WDM (ナイキスト波長分割多重) PDM-QPSK 変調を使用した 400 つのサブキャリア (それぞれが XNUMXG 信号を伝送) を使用して、超長距離バックボーン ネットワーク伝送に適した XNUMXG チャネルを作成することを指します。
Advantages: クアッドキャリア 400G は成熟したテクノロジーを使用しており、低コストで最大 2,000 キロメートルの伝送距離を実現し、現在大規模に商用化されています。
デメリット: クアッドキャリア 400G は、システム統合と消費電力の問題を解決するためにチップのアップグレードのみに依存しています。 スペクトル圧縮技術の導入はスペクトル効率を向上させるために不可欠であり、そうでなければ現在の 100G チップベースの 400G システムが依然として 100G システムの本質となります。
