EN
この DCI業界 過去10年間で大きく進化しました。10年前は、主に長距離通信向けの電話ネットワーク技術でした。今日では、DCIはクラウド中心・AI駆動型の経済を支える基盤となっています。この進化の核となるのはコヒーレント光技術であり、デジタル経済が求める大容量化を実現しています。ネットワーク事業者として将来を見据えるなら、次世代DCI戦略を構築するうえで、その歴史的背景を正しく理解することが極めて重要です。
なぜDCIにおいてコヒーレント光技術が不可欠となったのか
光通信の初期形態では、光の振幅のみを変調する「直接検出方式」が用いられていました。しかし伝送速度が向上するにつれ、この基本的な手法には限界が生じました。一方、コヒーレント光技術では、振幅に加えて位相も活用し、さらに両偏光方向を同時に利用して情報を伝送します。このため、単一の光信号に詰め込めるデータ量（ビット数）が飛躍的に増加します。
この技術革新は、デジタル信号処理（DSP）と呼ばれる技術に依拠しています。受信側では、DSPに基づくアルゴリズムが、信号がネットワークを伝送する際に生じる波長分散や偏波モード分散などの光的劣化を補償します。その結果、スペクトル効率が大幅に向上し、直接検出方式では実現できない、高速・長距離・大容量の伝送が可能になります。実際、現在では100 Gbps以上、40 km以上の伝送距離において、コヒーレント伝送が事実上の標準となっています。
100Gから800Gへのコヒーレント技術の進化
100Gから800Gへの移行は、DSPおよび半導体製造技術における継続的な革新の成果です。初期のコヒーレント光学素子は、単に大型で消費電力が高いトランスポンダにすぎませんでした。一方、100Gコヒーレント光学素子は、中間の信号再生器を必要とせずに長距離リンクを実現できたという点で、初めての本格的な転換点となりました。
この400Gへの移行において転換点となったのは、プラグアブルなコヒーレントモジュールの登場でした。QSFP-DDなどの製品は、高効率なコヒーレントDSPと光学部品、そして最新の変調方式を、ルーターのポートに直接差し込める小型フォームファクターに統合しています。これにより、IPと光伝送の融合が進み、アーキテクチャが簡素化され、運用コストも低減されています。また、CMOSプロセスの進化によって、より高速で省電力なDSPが実現し、現在の800Gプラグアブルモジュールの開発を支えています。
コヒーレント技術が高容量・長距離伝送を可能にする仕組み
コヒーレントシステムは、その優れた性能を いくつかの主要な技術によって実現しています。 まず、高度な変調方式が採用されています。例えば、DP-16QAM（二重偏波16段階直交振幅変調）を用いることで、1シンボルあたり複数ビットを詰め込むことが可能となり、スペクトル効率および波長あたりのデータレートを大幅に向上させます。次に、偏波多重化を活用することで、同一波長上に2つの信号を独立して伝送でき、容量を2倍に拡大できます。
さらに、内蔵DSPエンジンにより、光ファイバーによる信号劣化をリアルタイムで補償し、直接検出方式では達成できない長距離伝送を実現します。このような高ボーレート、高度な変調方式、そして強力なDSPを統合したコヒーレント方式は、単一波長で400Gを超える高速伝送において、直接検出方式がおよそ100km未満に制限されるという課題を克服できるようになりました。
DCO、ZR、ZR＋：最適な光技術の選択
これは、ネットワーク事業者が、さまざまな種類のコヒーレント・プラグアブル光モジュールから選択しなければならない状況を意味します。それらの違いを理解することは、適切な選択を行う上で重要です。
デジタル・コヒーレント・オプティクス（DCO）： これは、DSPエンジンをモジュール内部に内蔵したコヒーレントトランシーバー全般を指す用語です。外部処理が不要になります。
OIF 400ZR： これは、400Gコヒーレント・プラグアブルモジュールの基本仕様です。約120kmまでの単一区間メトロDCI（データセンター間接続）向けに設計されており、複数ベンダー間での相互運用性を保証しますが、固定レートおよび固定変調方式を採用しています。
ZR＋（拡張伝送距離）： 一般的には、400ZRの基本仕様を上回るモジュールを指し、高出力送信、優れた前方誤り訂正（FEC）、および長距離（600km以上）やROADM対応のために複数の変調方式をサポートする能力などを特徴とします。「ZR＋」という呼称はベンダー独自の拡張仕様であることが多く、ベンダーごとに仕様内容が異なる場合があります。
OpenZR＋： 『両方の長所を兼ね備えた技術』としばしば表現されるこの技術は、複数ベンダー間で相互運用可能な仕様であり、ソフトウェアで選択可能な変調レート（100G～400G）を提供し、専用トランスポンダーソリューションと同等の伝送距離を実現します。ベンダーに依存しない柔軟性を重視する中小規模のISPや企業にとって、最も選ばれるソリューションです。
高速光トランシーバーによるビット単価の低減
高速コヒーレント光トランシーバーの採用には、明確な経済的合理性があります。単一伝送路におけるデータレートを向上させることで、送信される1ビットあたりのコストが大幅に低下します。100Gから400Gまたは800Gへと移行すれば、既存の光ファイバーインフラを活用したまま、4倍から8倍のデータ量を伝送可能になります。しかも、ハードウェアの台数、設置スペース、消費電力は、同程度の増加にとどまります。
さらに、プラグアブル型コヒーレントモジュールを採用することで、別途トランスポナー用シャーシを導入する必要がなくなり、ネットワーク内の機器台数を削減し、管理を簡素化できます。 最新世代のモジュールは、高度なDSPシリコンを活用し、前世代と比較してビットあたりの消費電力を最大30％削減しています。 省エネルギーを重視する中小規模のISP事業者にとって、これは実質的に運用コストの削減とカーボンフットプリントの縮小につながります。
1.6Tコヒーレント伝送への今後の進化の道筋
業界ではすでに、次の飛躍的進化である1.6Tへの道が描かれています。OIF（光相互接続フォーラム）は、1600ZRおよび1600ZR+の実装協定の策定を積極的に進めています。 これらの規格では、CMOS技術のさらなる進化を活用してボーレートを向上させ、確率的コンステレーションシェイピング（PCS）を含むより高度な変調方式を実装します。また、ベンダー間で相互運用可能な仕様も確保されます。 .
中国電信（Sino-Telecom）はすでにこの将来に向けた準備を進めています。当社のSTN6800-D16-1U DCIプラットフォームは、現時点でサイトあたり最大6.4Tの容量をサポートしており、ライン側の伝送レートは最大400Gです。 STN6800-D16プラットフォーム 800Gへのスムーズな進化を想定して設計されており、当社の大容量コヒーレントリング型DCIソリューションは、48波×800Gへの明確なアップグレードパスを提供します。これにより、お客様の投資は将来にも対応可能なものとなり、帯域需要の継続的な増加に伴ってビジネス規模の拡大にも柔軟に対応できます。光通信技術の最前線で活動する当社は、400Gから800G、さらにはその先へと進化する最新のコヒーレント技術をシステムに統合できるよう設計しています。これにより、AI主導の時代においてもネットワークが常に最新の要請に応え続けられます。
まとめ
かつての大型で非効率な100Gトランスポンダ時代から、今日のプラグアブル400ZR／800ZR、さらには1.6Tへと進化したコヒーレント光技術は、データセンター間相互接続（DCI）のあり方を根本から変えました。従来のOTNやトランスポンダモジュールと比較して、コヒーレント光技術は業界最高レベルのスペクトル効率を実現しています。さらに、DSPおよび変調方式の進化と相まって、伝送距離の延長、ビット単価の大幅な低減を達成し、メトロ、地方、長距離のDCI用途においても高速伝送を実現可能にしました。現在では、 STN6800 D16 モジュラーOTNプラットフォーム（1U／6.4T、2U／12.8T） 、フルコヒーレント範囲対応のプラグアブル（400ZR、OpenZR+、800ZR／800LR）、将来を見据えたCバンド／Lバンドラインシステム、およびSNMP／NETCONF対応のオープンNMSを備え、シノテレコムは通信事業者（オペレーター／テルコ）が、用途に最も適したコヒーレント技術を選択できるよう支援します。すなわち、シンプルなポイント・ツー・ポイント伝送には固定レート方式、より長距離かつROADM対応にはZR+、マルチベンダー環境での相互運用性を重視する場合にはOpen ZR+、そして最大限のオープン性を求める場合にはOpen ZRをご選択いただけます。さらに、フォークリフト交換を伴わず、シームレスに1.6Tへアップグレード可能であることも保証いたします。すでに世界30カ国以上に10万ユニット以上を納入し、実績ある信頼性、堅牢なサプライチェーン、そして豊富な技術的専門知識を持つエンジニアチームを擁する、世界有数のDCI（Data Center Interconnect）ソリューションプロバイダーとして、シノテレコムの製品・サービスは、中小規模ISPからトップティアのクラウド事業者まで、あらゆる規模のDCI展開要件に対応する幅広い選択肢を提供します。次世代DCIネットワーク構築に向け、当社が長年にわたり培ってきたコヒーレント技術の革新成果を活用したソリューションについて、ぜひシノテレコムの営業担当チームまでお気軽にお問い合わせください。仕様書（データシート）、導入事例（ケーススタディ）、および最適な展開手法（ベストプラクティス）など、お客様のニーズに合わせた資料を提供いたします。