[DZS NEWS] DZS Further Transforms Economics of Optical Edge with Launch of Saber 2200 Coherent xHaul Ethernet Switch

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概要

コヒーレント光技術 / DWDM

新しいサービスの登場とネットワークの進歩によって、事業者ネットワークにおける高速接続の需要が伸びています。

それに伴って近年多くの技術革新が行われ、コア ネットワークとバックボーン向けに考案された光テクノロジーのパフォーマンスと機能がアクセス エッジに移植されています。

DZS にはアクセス ネットワーク アプリケーション向けのコヒーレント光技術および DWDM テクノロジーを実装した多様なソリューションがあり、100/200/400G の機能をサポートしています。

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コヒーレント光技術 / DWDM を採用すべき理由

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100/200/400G パフォーマンス

10 倍に増大したリンク速度と到達距離がエッジ ネットワークを変革し、5G モバイルと 10G 以上のブロードバンドの需要に対応

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オープン光標準

400ZR、Open ZR+、OpenROADM は光システムとネットワークにオープンで、相互互換性のあるテクノロジーを提供

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シンプルで効率的

コヒーレント光技術は、増幅装置、ハードウェア、設置場所を追加せずに、アクセス系とメトロ系で信号の到達距離を伸ばし、リンク速度を増大

光クライアント インターフェース技術の進歩

電気通信ネットワークにおけるパケットベースのクライアント デバイスのインターフェース速度は、1Gbps 以下から 10Gbps へと高速化し、最近では電気的およびベースバンド光接続の場合、レーンあたり 25Gbps にまで高速化しています。

個々のチャネルの速度を上げるには物理的および技術的な限界に達しているため、複数の並行レーンを集約して総容量を増やす高速インターフェースが開発されています。この方法を使用したイーサネットベースのネットワーク インターフェースの例には、10 ギガビットの電気レーン 4 つからなる 40G イーサネット レーン、および 25 ギガビットの電気レーンを 4 つ使用した 100 ギガビットのイーサネット レーンがあります。

光インターフェースとして実装する場合、これらの接続の物理層は独立した光レーンを持つ個別のチャネルを使用して、電気レーンと同じ速度を維持することもできます。 このような方法の 1 つが、それぞれが各方向に独自のレーザーとフォトダイオードを持つディスクリート ファイバーのペアを使用する方法です。通常は MPO タイプのコネクタを備えたマルチストランド光リボン ケーブルを使用します。イーサネット接続にこのテクノロジーを使用するトランシーバーの物理層の規格には 40GBase-SR4 や 100GBase-SR4 があります。

高速インターフェースに対する類似のアプローチでは、通信ネットワークで一般的に利用されている従来のシングル モード デュアル光ファイバー インフラストラクチャを引き続き利用し、同じファイバーを共用するチャネルまたはレーンごとに別の波長を使用しています。この方法は粗波長分割多重 (CWDM) 方式によって実現されます。その特徴は約 20nm (または約 2.5THz) 間隔の波長を複数使用し、それらを集約して 1 つの光回線設備で稼働させていることです。このテクノロジーの発展形である LAN 波長分割多重 (LWDM) 方式も導入されています。これは従来のシングル モード光ファイバーのゼロ分散点周辺の波長をグループ化するもので、いわゆる「O」バンドの周波数帯を使用し、トランシーバーの設計を簡素化して、短距離接続のパフォーマンスを最適化しています。 イーサネット接続にこのテクノロジーを使用するトランシーバーの物理層規格には、40GBase-LR4 または 100GBase-LR4、100GBase-ER4 などがあります。

DWDM および光回線インターフェースのイノベーション

高密度波長分割多重 (DWDM) は、本来長距離およびバックボーン ネットワーク用の光ファイバー設備の不足に対処するために開発されたもので、各光回線で使用されるチャネルの数を最大化し、光/電気変換手順が不要な光回線ベースの増幅技術を利用できるようにします。この DWDM 技術の登場には、ITU-T 勧告 G.694.1 に準拠した ITU スペクトル グリッドの標準化された波長/チャネル割り当ての確立が必要でした。

当初、191.7 THz (1563.86nm) から 196.1 THz (1528.77nm) の範囲の波長が 100GHz の固定チャネル分離で使用され、「C」(「従来型」) 帯域の DWDM 光システムに合計 44 チャネルが提供されていました。この部分の光周波数帯は、吸収と散乱による損失が最小限に抑えられるため、長距離リンクの効率と到達距離を最大化するのに適しています。

ネットワーク容量の需要が高い状態が続くため、より狭い 50GHz チャネル間隔を使用して「C」帯域周波数帯を高密度にし、通常の帯域計画で最大 88 の固定チャネルを提供します。また、帯域を拡張して、隣接チャネルを使用することも可能です。これには、184.3 THz (1626.67 nm) と 190.0 THz (1577.44 nm) の間の周波数帯で損失が大きい部分にあたる「L」(「長波長」) 帯域も含まれます。

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広い周波数帯帯域幅を必要とする大容量チャネルと、狭い帯域幅を許容する他のチャネルを組み合わせる場合、固定グリッド ネットワークを利用するときは、すべてのチャネルに帯域計画全体で使用される最も広いチャネル間隔を採用する必要があります。しかし、その結果として、周波数帯の使用が非効率的になり、容量を使い切れない可能性もあります。

電子的に調整可能なフィルタと光 ROADM (Reconfigurable Optical Add Drop Multiplexer) ネットワーク要素が登場したことにより、サブグリッド チャネルに任意に調整可能なトランシーバー/トランスポンダーと組み合わせて使用し、「フレックス グリッド」ネットワーク機能を利用できるようになりました。このネットワークでは、各チャネルまたはキャリアが可変帯域幅とチャネル分離を使用できます。

同期検出とコヒーレント光技術

一般的な光ファイバー通信システムでは、光信号の検出は信号の強度を直接測定して行います (「直接検出」(DD)といいます)。同様に、トランスミッターから送信される情報をエンコードするときも、強度の「オン」状態から低い「オフ」状態までの間で信号を直接変調する方法が使用されます。この方式を「強度変調」(IM) といいます。これら 2 つの方式を組み合わせたアプローチは「IM-DD」として知られており、25 Gbps までの速度の光チャネルに広く使用されています。

しかし、100G 以上のチャネル速度が 1 つしかない場合、これらの変調および検出技術だけでは、実用的な距離の通信リンクをサポートできません。「コヒーレント光技術」とも呼ばれる同期検出の登場により、複数の光偏光がある中で、複数のレベルの振幅と異なる位相シフトを使用した、より高度な変調の検出と回復が可能になりました。

コヒーレント光技術システムは、特定の周波数に調整された追加のレーザー発振器を使用し、光干渉法の原理を利用して、非常に低い光レベルの光信号を効率的、高感度、低ノイズで回復できるようにします。

DZS は光テクノロジーのパートナーとともに新しい技術を導入しており、到達距離の長い 100G、200G、400G の接続に必要なコヒーレント光技術と同期検出を、屋外および屋外プラントの用途で使用される機器を含む、アクセスおよびネットワークエッジ用途に利用できるようにしています。

オープン光標準

400ZR、Open ZR+、OpenROADM は光システムとネットワークにオープンで、相互互換性のあるテクノロジーを提供

DZS ソリューション

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オプティカルエッジ
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モバイル xHaul
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モバイルイン-ビルディング
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