100G QSFP28マルチモード光モジュールの機能とアプリケーション

クラウド・コンピューティングと5Gネットワークの普及が進むにつれ、データセンターの拡張が加速しており、その結果、100Gトランシーバー・モジュールの需要が高まっています。これらのモジュールは、ネットワーク構築コスト全体のかなりの部分を占めます。データ・センターの限られた環境では、特に中小規模の施設では、ファイバ・リンクの大半が100メートル未満の距離しかありません。大規模なデータ・センターでも、ファイバ・リンクのかなりの部分（70%以上）は100メートル未満で、80%以上は125メートルに満たしません。

このような短距離の要件が一般的であることから、マルチモード・ファイバは、ほとんどのデータセンター・リンクに適したソリューションとして浮上しています。その結果、100Gマルチモード・モジュールが最も人気のあるオプションとして浮上しました。数あるソリューションの中でも、QSFP28 100Gマルチモード・モジュールはその汎用性で際立っています。このカテゴリの主な競合製品には、100GBASE-SR4、100GBASE-SR BD、100GBASE-SWDM4、100G QSFP28 BiDi SR1.2があります。それぞれが特定のネットワーキング・ニーズに合わせた明確な利点を備えているため、データセンターはコストを効果的に管理しながら、進化する需要に対応するためにインフラを最適化することができます。

100G QSFP28マルチモードモジュールのご紹介

100G QSFP28 SR4

100G QSFP28 SR4モジュールは、マルチモード・ファイバによる高速・短距離データ伝送用に設計されています。

波長850nmで動作し、最大100mの伝送距離をサポートします。

並列4レーンにより、このモジュールは100Gbpsのデータレートを達成することができ、データセンターや企業ネットワーク・アプリケーションに最適です。

100GBASE-SR BD

100GBASE-SR BDモジュールは、データセンター環境における短距離データ伝送のためのコスト効率の高いソリューションを提供します。

双方向（BiDi）伝送方式を採用し、1本の光ファイバでデータの送受信が可能です。

波長850nmで動作し、OM4マルチモード・ファイバで最大100mの伝送距離をサポートします。

100GBASE-SWDM4

100GBASE-SWDM4モジュールは、短波長分割多重（SWDM）技術を採用し、二重マルチモードファイバによる高速データ伝送を実現します。

850nmのスペクトルウインドウ内の4つの異なる波長を利用し、OM4ファイバで最大150mの伝送距離を可能にします。

このモジュールは、既存のマルチモード・インフラストラクチャをアップグレードし、より高いデータレートをサポートするためのコスト効率の高いソリューションを提供します。

100G QSFP28 BiDi SR1.2

100G QSFP28 BiDi SR1.2モジュールは、データセンターおよびキャンパス・ネットワーキング環境における短距離データ伝送用のコンパクトで効率的なソリューションを提供します。

シングル・ファイバ・ペアを介した双方向伝送により、ファイバ配線の要件を削減し、設置を簡素化します。

強化されたSR1.2規格により、このモジュールはOM3マルチモード・ファイバ上で最大70メートルの伝送距離をサポートし、高密度配備に適しています。

100G QSFP28マルチモードモジュールのアプリケーション選択

100G QSFP28 SR4

100Gマルチモードモジュールの領域では、100GBASE-SR4が普及のフロントランナーとして浮上しています。このモジュール、100G QSFP28 SR4は、ホットプラグ可能な全二重光通信の驚異を象徴するもので、中心波長850nmを誇り、IEEE 802.3BA規格に細心の注意を払って準拠しています。そのニッチは、100Gイーサネット・ネットワークの領域内の短距離伝送に対応することにあります。驚くべきことに、100G QSFP28 SR4光モジュールは、4つの自律的な送受信チャンネルを備え、それぞれが25Gbpsという驚異的なレートで動作します。MPOまたはMTPインターフェース（8コアで構成）を活用するこのモジュールは、OM3マルチモード・ファイバとの組み合わせで70m、OM4マルチモード・ファイバとの組み合わせで最大100mという驚異的な伝送能力を発揮します。動作原理は以下の通りです:

100G QSFP28 SR BD

SR4とは対照的に、100G QSFP28 SR BiDi（双方向）モジュールは革新的なアプローチを採用しており、WDM（波長分割多重）技術を利用して、各LCポートが1本のマルチモードファイバを介して異なる波長の光信号を同時に送受信できるようになっています。この独創的な設計により、2つのLCインターフェースの合計伝送容量は100Gに達します。二波長VCSEL双方向光インターフェースで動作するこのモジュールは、850nmと900nmの波長を利用したPAM4 2×50Gb/s伝送に優れています。マルチモード・ファイバ・システムとシームレスに統合することで、OM3ファイバ・パッチ・ケーブルで最大70m、OM4ファイバ・パッチ・ケーブルで最大100m、OM5ファイバ・パッチ・ケーブルで最大150mの伝送を可能にし、その汎用性が光ります。これらのモジュールの動作原理は、多様なネットワーク環境でのシームレスなデータ伝送を確保しながら、ネットワーク性能を最適化する上でその有効性を強調しています。動作原理は以下の通りです:

100G QSFP28 SWDM4

100GBASE-SWDM4は、100G QSFP28 SR BiDiと二重LCインタフェースを利用する点で類似しています。SWDMは短波長波長分割多重を意味し、シングルモード構成のCWDM4とLWDM4の概念と類似しています。MUX/DMUX技術の独創的な応用により、SWDM4は単一のマルチモードファイバコア上で4つの異なる波長帯域にわたる光信号の同時伝送を実現します。これらの波長帯域は、850nm、880nm、910nm、940nmに及び、堅牢なデータ伝送を可能にします。特に、100GBASE-SWDM4モジュールは驚くべき伝送距離を示し、OM3ファイバ・パッチ・ケーブルでは70メートル、OM4ファイバ・パッチ・ケーブルでは100メートルに達する。動作原理は以下の通り:

100G QSFP28 BiDi SR1.2

機械学習のようなミッション・クリティカルなワークロードがデータセンター内のコンピューティングとトラフィックの需要を高めるにつれて、これらの構造のリッジとバックボーン、およびリッジ／ラックトップのスイッチとサーバー間の高密度で高速な接続が急務となっています。しかし、従来のデータセンターの10Gから40G、100Gへのアップグレードは、SFP光モジュールに接続するLC二重ケーブルを、QSFP光モジュールに接続するMPOケーブルに変換することが多く、運用コストの増加につながります。このようなシナリオでは、配線を簡素化し、資本支出を削減することが最も重要になります。100G QSFP28 BiDi SR1.2に代表されるBiDiソリューションを使用した光モジュールの登場です。

40G QSFP+ SR BiDiと同様に、100G QSFP28 BiDi SR1.2は、データセンター事業者が10G SRまたは40Gb BiDiから100Gに移行する際に、既存の二重LCジャンパー・インフラを活用できるようにします。これにより、シームレスなアップグレードプロセスが容易になり、通信事業者はネットワークデバイスを1端末ずつアップグレードすることで、データセンターを柔軟に強化することができます。

100G QSFP28 BiDi SR1.2は、IEEE802.3bm 100GBASE-SR4規格に準拠し、100Gbpsデータ伝送をサポートするQSFP28（Quad Small Form-factor Pluggable）BiDi光モジュールです。デュアルコア二重LCマルチモード光ファイバを活用したこのモジュールは、電気端で4×25G NRZ変調を採用し、光端で2×50Gbps PAM4変調にシームレスに変換し、100Gbの総帯域幅を達成します。PAM4テクノロジーは、50Gbのデータ・レートと25Gbaudレートの両方で信号伝送を容易にし、需要の高いデータ・センター環境で最適なパフォーマンスと効率を保証します。

100G QSFP28 SR BiDiは、100G接続用にペアで使用され、4x 100G分岐モードで400G QSFP+ SR BiDiに接続することもできます。

4つのモジュールはすべてマルチモード光ファイバを利用しているが、技術的アプローチは大きく異なります。100G QSFP28 SR4モジュールは、4チャネル並列伝送方式を採用しており、完全な伝送には8本の光ファイバ（受信用4本、送信用4本）が必要です。一方、100GBASE-SR BDモジュールは、50Gデータの送受信に1本の光ファイバを使用し、両方のインターフェイスで100Gデータを共同伝送できます。同様に、100GBASE-SWDM4モジュールは、波長分割多重（WDM）を利用して4つの異なる帯域の信号を1本の光ファイバに統合するため、効率的なデータ伝送には2本の光ファイバが必要です。

すべてのモジュールは、広く使用されている100G QSFP28ポートと互換性があり、既存のネットワーキング・インフラへのシームレスな統合を保証します。技術的な仕様には大きな違いがあるが、そのアプリケーションは最小限の差異しかありません。ファイバ・リソースとケーブル・コストの面では、100GBASE-SR BDと100GBASE-SWDM4モジュールが有利であり、100GBASE-SR4モジュールと比較して、ファイバ・リソースを4分の1しか必要としません。この効率は、ファイバ・インフラの資本支出を大幅に節約することにつながります。しかし、100GBASE-SR BD、100G QSFP28 BiDi SR1.2、および100GBASE-SWDM4モジュールの初期費用は、100GBASE-SR4モジュールのそれよりも高いことに注意することが重要です。従って、光モジュールとファイバ・インフラストラクチャーとの総合的なコストを考慮する場合、実際のプログラム・ニーズに基づいて適切な製品を選択することが推奨されます。

製品仕様	モジュールコスト	ケーブル配線コスト	製品エコロジー	アプリケーションの共通性	アプリケーションの違い
QSFP28 100G SR4	低い	高い	優れた	すべてマルチモード・ファイバを使用する必要がある	MPOインターフェース
QSFP28 100G SR BD	高い	低い	良い		デュプレックスLCインターフェース
QSFP28 100G SWDM4	平均	低い	良くない
QSFP28 100G BiDi SR1.2	低い	低い	良い

結論

データセンター内の短距離接続のために、FSは包括的なソリューションを提供します。FSは、100G QSFP28 SL4、100G QSFP28 BiDi SR1.2、100G QSFP28 SWDM4などのオプションを提供しており、これらはすべて二重LCマルチモード・ジャンパーとシームレスに統合されています。この汎用性は、100G QSFP28 SR4などの従来の光モジュールの置き換えにも及び、光ファイバリソースの大幅な節約とデータセンター環境内のファイバ管理の合理化を実現します。