100G SWDM4トランシーバーガイド：仕様、用途、利点

100G SWDM4とは何ですか？

100G SWDM4は、短距離向けの100GbE光トランシーバーで、4つの短波長を1本のLCファイバーペアに多重化することで、デュプレックスマルチモードファイバー上で100Gbpsの伝送速度を実現します。通常、QSFP28フォームファクタで実装され、MPOパラレルファイバーを導入せずに100Gへのアップグレードを希望するデータセンターや企業環境向けに設計されています。

コア定義とポジショニング

100G SWDM4（短波長波長分割多重4）は、850～940nmの波長帯で4つの光レーンを使用し、それらを内部で結合することで、標準的なデュプレックスマルチモードファイバー（MMF）上で伝送を行います。MPOコネクタを介して8本の並列ファイバーを必要とする100G SR4とは異なり、SWDM4では、10Gおよび25Gリンクで一般的に使用される2本のファイバーからなるLCインフラストラクチャ上で100GbEリンクを動作させることができます。

これにより、SWDM4 は特に次の場合に重要になります。

• データセンターの10G/40Gから100Gへのアップグレード

• 既存のOM3/OM4デュプレックスMMFを備えた環境

• LCパッチを使用した高密度スイッチの展開

主な特徴

100G SWDM4 は、並列ファイバー レーンではなく波長多重化により、デュプレックス MMF 上で 100GbE を実現します。

SWDM4 モジュールには、内部マルチプレクサとデマルチプレクサが統合されており、4 つの光チャネルを結合および分離して、単一のファイバー ペアで完全な 100Gbps データ ストリームを伝送できます。

なぜ存在するのか

100G SWDM4の主な目的は、既存のデュプレックス・マルチモード・ファイバー・インフラストラクチャを維持しながら100GbEへの移行を可能にすることです。多くの施設では、10Gおよび40Gの導入により、LCベースのMMFケーブルが既に広く敷設されています。これをMPOトランクに置き換えると、コストと設置の複雑さが増す可能性があります。SWDM4は、既存のケーブルレイアウトを維持しながら100GbEの速度を実現する方法を提供します。

実際には、SWDM4はパラレルマルチモード光伝送とシングルモード100G光伝送の中間に位置する。

• SR4と比較して、ファイバー数を減らし、ケーブル配線を簡素化します。

• CWDM4/PSM4と比較して、短距離マルチモード環境に最適化されています

• SR（25G/10G）と比較して、より高い集約帯域幅をサポート

この位置付けを理解することで、短距離 100G 接続において SWDM4 が最も効率的なオプションとなる場合を判断するのに役立ちます。

100G SWDM4技術の仕組み

100G SWDM4は、4つの短波長光を1対のマルチモードファイバーに多重化することで、並列MPOファイバーではなくデュプレックスLCリンクを介して100Gbpsの伝送を実現します。この方式は、波長分割多重とマルチモード光を組み合わせることで、ファイバー数を削減しながら短距離伝送性能を維持します。

波長多重化機構

SWDM4は、850～940nmの範囲の異なる波長で4つの光レーンを伝送し、それらを1つのデュプレックスMMFリンクに統合します。各波長は総データレートの一部を伝送し、内部のマルチプレクサによって伝送前に統合されます。

受信側では、デマルチプレクサがこれらの波長を分離し、電気信号に戻して、完全な 100Gbps データ ストリームを再構築します。

4 つのレーンすべてが同じファイバー ペアを共有するため、SWDM4 は複数の並列ファイバーを必要とせず、標準のデュプレックス マルチモード ケーブルで動作できます。

デュプレックスマルチモードファイバーの動作

複数の光ファイバーを並列に使用するSR4トランシーバーとは異なり、SWDM4は送信用と受信用の2本の光ファイバーのみを使用する。

ファイバー数の削減により、パッチ パネルの設計が簡素化され、既存の LC ベースのケーブル インフラストラクチャを再利用できます。

内部光学アーキテクチャ

SWDM4 モジュールは、マルチモード ファイバー上で波長多重化を可能にするために、いくつかの主要な光コンポーネントを統合しています。

• 4つの短波波長を生成するレーザーアレイ

• 送信チャネルを結合する光マルチプレクサ

• 受信チャネルを分離する光デマルチプレクサ

• 信号変換用フォトダイオード

• 信号アライメントとエラー訂正のためのDSP

これらのコンポーネントはQSFP28モジュールにパッケージ化されており、標準的な100GbEポートにプラグアンドプレイで簡単に導入できます。

距離とファイバーに関する考慮事項

SWDM4 はマルチモード ファイバーの帯域幅と波長特性に依存するため、達成可能な距離はファイバーの種類によって異なります。

OM5 ファイバーは、広帯域マルチモード動作用に最適化されており、従来の OM3/OM4 の制限を超えて SWDM4 の範囲を拡張できます。

このアーキテクチャが重要な理由

SWDM4は、WDMとマルチモード光ファイバーを組み合わせることで、パラレルマルチモード光技術とシングルモード100Gソリューションの中間的なソリューションを提供します。既存のデュプレックスMMFインフラストラクチャとの互換性を維持しながら光ファイバー要件を削減するため、データセンターやエンタープライズネットワークにおける短距離100GbEのアップグレードに特に有効です。