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100Gメトロネットワークの要件と課題
データトラフィックが毎年約40%の急激な増加を見せたため、主流であった10Gb/s光ネットワークはすぐに飽和状態に陥りました。既存のWDMネットワークでは、コスト効率の高い40G機器によって40Gが補完されました。しかし、40Gだけでは十分ではありません。近年、多くのプロバイダーが最新のファイバーと高度な光コンポーネントを用いて、長距離（LH）バックボーンアプリケーションに100Gを導入していますが、メトロネットワークへの100Gのオーバーレイには依然として多くの課題が残っています。この記事では、100Gメトロネットワークの要件と、この変化の中で直面する課題について説明します。
100Gメトロネットワークの要件
10Gメトロネットワークと同様に、100Gネットワークは100Gトランシーバーと高密度波長分割多重（DWDM）マルチプレクサ／デマルチプレクサの使用から始まります。一部のアプリケーションでは、光増幅器と分散補償モジュールが必要になります。
メトロセグメントは幅広い距離をカバーしており、一般的にメトロアクセス（40～100km）、メトロコア（100～500km）、メトロリージョナル（500～1000km）の3つのサブカテゴリに分類されます。メトロコアとメトロリージョナルには通常、多数の再構成可能光アドドロップマルチプレクサ（ROADM）ノードが含まれます。メトロアクセスリンクは、一般的にポイントツーポイント接続です。
DWDMメトロ距離は長距離リンクよりも短いです が、多数のROADMと、メトロファイバーが古く、多くの相互接続部品を含み、損失が大きくなる可能性があるため、100Gメトロの伝送要件は非常に困難です。さらに、100Gメトロ波長は既存の10G波長と共存する可能性があります。ブラウンフィールドとグリーンフィールドの導入を共存させるには、インライン分散補償の有無にかかわらず、リンクのサポートが必要です。メトロ環境では新しいファイバーの設置に高額なコストがかかるため、利用可能なファイバー帯域幅を活用することが不可欠です。メトロは2～3倍の規模であるため、コストに対する感度が高く、同じ容量を実現するには、LHネットワークよりもラインカード密度のスペース要件が高くなります。
100Gメトロ導入の課題
長距離ネットワークでは、コヒーレントトランシーバが効果的に使用されています。しかし、現在のコヒーレントトランシーバのサイズ、消費電力、コストは、ポート密度が重要なメトロネットワークには適していません。性能、サイズ、コストを最適化した単一波長コヒーレント100Gメトロトランシーバの設計は非常に望ましいものの、非常に困難です。これを実現するために、Cフォームファクタプラガブル（CFP）コヒーレントモジュールが検討されています。10 x 10Gおよび4 x 25GをサポートするCFPコヒーレントモジュール、そしてより小型で4 x 25GをサポートするCFP2およびCFP4コヒーレントモジュールは、100Gメトロに適した選択肢と考えられています。もう一つの選択肢は、光インターネットワーキングフォーラム（OIF）標準に基づく、プラガブルではない4 x 5インチのマルチソースアグリーメント（MSA）モジュールです。
コヒーレントモジュールを用いた100Gメトロ方式は明確になっているように見えますが、プラガブルモジュールについては依然として疑問が残ります。プラガブルスロットは一般的に、クライアント側またはネットワーク側の光モジュールに柔軟に使用できる「ユニバーサルスロット」として設計されていますが、クライアント側がCFPからCFP2/CFP4へと移行するにつれて、コヒーレントモジュールがそれに追いつかなければ、このようなユニバーサルスロットの機能は失われてしまいます。
前述の通り、LHリンクとは異なり、メトロリンクは多数のROADMで構成されています。100Gの性能を実現するには、メトロリンクは増加するROADM数によって生じる損失の増加に対処する必要があります。また、必要な伝送品質を確保するためには、古い光ファイバーの損失増加にも対処する必要があります。
また、100G メトロ ネットワークの低消費電力、高ポート密度、低レイテンシ、標準化されたデータ レートおよび変調形式などの要件を満たすには、多くの課題があります。
結論
費用対効果が高く高性能な100Gメトロネットワークの実現には、まだ長い道のりが残っています。しかし、ネットワークと光技術の課題は、最終的にはメトロネットワーク開発の成果の要因となるでしょう。コストは低下し、100Gメトロのアプリケーションは普及していくでしょう。fiber-mart.comは、100Gインフラへのアップグレードに最適な、主要ブランドに対応したQSFP28、CFP、CFP2モジュール、そして汎用CFP4モジュールを提供しています。その他の光ファイバーモジュールが必要な場合は、当社のウェブサイトをご覧ください。
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