【ShowNet Stage 2025】ShowNetが考える"未来の光伝送"

2025年6月に幕張メッセで実施されたInterop Tokyo ShowNetブース内ステージでのNOCチームメンバーによる講演資料

SS2-8 【ShowNetが考える"未来の光伝送"】
伝送分科会

NOCチームメンバー
谷田部 漠

NOCチームメンバー
加藤 良輔

Transcript

1. 1 ShowNet APN 2025 ShowNet伝送担当 谷田部・加藤・伊藤
2. Shownetにおける光伝送の意義 伝送 2 Core Network Metro Network Access Network Mobile Access FTTH Access 県間を結ぶNW 長距離 県内を結ぶNW 中距離 局舎と人・モノを結ぶNW 短距離 クラウドサービスを支える サーバー間を結ぶNW Data Center Network 国内各所に情報を届ける光通信インフラの凝縮/模擬  県間を結ぶ ・Core NetWork  県内を結ぶ ・Metro Network  データセンター間を結ぶ ・Data Center Network  局舎と人・モノを結ぶ ・Access Network 最先端の技術を用いた光伝送のインオペ検証  世界最速 1.6Tbpsの速度を持つTPND  800G ZRに対応したプラガブルオプティクス  1Uに収まる小型ROADM
3. ShowNet APN とは  昨今国内で勢いがある大容量・低遅延の「光伝送」をShowNetへ  2019年からチャレンジを続けているShowNet伝送網への光伝送の適用 ShowNet All Photonic Network (APN)  ShowNet IPバックボーンの全てを伝送装置経由したデザインへと進化  出展者様向けのネットワーク光伝送でバックボーン用のものと共存  ShowNet 光伝送を幕張から外へ  ShowNet にてできる限りの伝送網をテーマに基づき会場へお届け 3 伝送
4. 4 ShowNet APNの位置づけ ファイバ配線 (スター型) ShowNet伝送網 (リング型) ShowNet L2/L3バックボーン (ラダー型) 設計に伝送網を挟むことで • 光を多重して回線容量を増強 • トポロジやメディアに依存しない配線設計 • ファイバ芯数の節約 • 長距離の接続が理屈的に可能 External Backbone DC/SVC MoIP Stage Exhibitor 伝送
5. 1本のファイバに、異なった波長 (Wavelength) の光を束ねて送る技術 APNを作るための「WDM」とは… 伝送 5 増幅器 (EDFA) -Booster Amp- 増幅器 (EDFA) -Pre Amp- 回線切替え器 (OLP) TX RX TX RX WDM装置 一式 • 回線切替え器 (OLP) • 増幅器 (EDFA) • 光合波/分波器 (MUX/DEMUX) • 光送受信器 (OEO) • その他 • 可変減衰器 (VOA) • 分散補正器 (DCM) • Etc… TX RX 光合分波器 (MUX/DEMUX) 光送受信器 (OEO Transponder) 可変減衰器 (VOA) (Wavelength Division Multiplexor)
6. ShowNet APN 2025 取り組み
7. テーマ: ShowNetが考える"未来の光伝送" 「桁が違う」光伝送容量の登場  高速化がテラバイトの単位へ 「見えてきた」新しい光伝送の在り方 IPoDWDM によるトランスポンダ以外の機器の接続 • IP バックボーン装置 • メディアコンバータ 高速化によるITU-T 100GHz Grid越えの光波形 「選択可能な」光伝送の網設計 光スイッチによる方路選択の自由 • 光波長スイッチ (WSS: Wavelength Selective Switch) による動的な光の切り替え • 光回線保護スイッチ (OLP: Optical Line Protection) を使った経路の切り替え  コモディティ化しつつあるROADM技術 伝送 7
8. 伝送 8 ｆ ｆ 見えてきた新しい光伝送 (N-1, N-2, N-3, 出島裏) 桁が違う光伝送 (N-3, N-10) 選択可能な光伝送 (N-2, N-3, N-4, N-11) ShowNet APN2025 の取り組み@L2/L3トポロジ図
9. 伝送 9 2024年ShowNetとの差分 総伝送容量 2021年 : 400x2 + 200x1 + 100x1 + 40x1 Gbps = 1.15Tbps 2022年 : 800x1 + 400x3 + 200x2 + 100x2 Gbps = 2.4Tbps 2023年 : 1200x1 + 800x2 + 400x8 + 100x2 + 10x2 Gbps = 6.2Tbps 2024年 : 800x1 + 400x14 + 200x1 + 100x2 = 6.8Tbps (2025年↑修正) (2025年↑修正) (2025年↑修正)
10. 伝送 10 今年のShowNet APNに乗っている帯域は・・・ 7.45Tbps トランシーバ型400Gbpsの数が増え さらに、Tbpsの大容量の伝送が入ったため、 お陰様で、今年も伝送容量が増加しました
11. 11 2025年ShowNet APNの見どころ 伝送 最先端の光伝送技術 ① 商用最速 1.6Tbpsの速度を持つWDM Transponder (TPND) WDM長距離伝送に適したTPND ② 800G ZR+に対応した小型プラガブルオプティクス QSFP-DD L2/L3に直接実装可能、TPNDを用いずともWDM用光信号を実現できるプラガブルオプティクス ③ 400G ZR+ を積極的に採用したIPバックボーン構成 商用として供給され始めている 400G ZR+をIPバックボーン中枢に採用 ④ 小型ROADM 従来のキャリアネットワーク向け大型ROADM装置(>3U)をメトロ/DC向けに1Uサイズまで小型化 800G ZR+ ① ② ④ TPND Rout e r Rout e r ROADM Rout e r 400G ZR+ ③ 800G ZR+ ① ② TPND Rout e r Rout e r ROADM Rout e r ③ ④ 400G ZR+ 400G ZR+ 400G ZR+
12. ShowNet APN 伝送 12 ci s co8712. noc Juniper QSFP28 100G-ZR (w/AMP) Cisco 100G-ZR w/ OLS-AMP Coherent 400G ZR+ FTCD3323R1PCL 「IPoDWDM」に舵を切った、External-Backbone間接続 ShowNet APN 伝送チャレンジ (1) ncs 57C3. noc acx7024. s t age 400GBASE-ZR+ 100GBASE-ZR 800GBASE-ZR+ f t b- 1. t r ans pt x10002. noc ci s co8201. noc Xone Technologies 400G ZR+ CTR-D2F5C-BSB SiPhx 400G ZR+ HSQ2-100-ZR-L4S NEC 400G ZR+ OD-PPMR48051110 Cisco 400G QSFP-DD High-Power (Bright) Coherent 800G-ZR+ FTCE4516E1PCM Juniper QSFP-800G ZR+ NOC#N-1 NOC#N-2 NOC#N-3 出島裏 .Stage 異機種・異DSPの400GBASE-ZR+で External-Backbone間を伝送網に接続 400GBASE-ZR+以降に登場した 100G-ZR伝送の異メーカー相互接続 異機種・異DSP間の800GBASE-ZR+ 相互接続とライブBERT試験 今年の400G/800G IPoDWDMは全て、ZR+スペック、±0dBm出力 (EDFAアンプ内蔵) が特徴
13. 伝送 13 伝送用トランシーバとメディアコンバータによる簡易伝送装置 ShowNet APN 伝送チャレンジ (2) NOC#N-3 LEX3004. t r ans WDM#3 LEX3020. t r ans WDM#3 100G-SR4 Coherent 100G ZR Transceiver acx7100. noc NOC#D-3 ci s co8201. noc Coherent 100G ZR Transceiver 100G-SR4 ShowNet2024にてチャレンジした構成を再挑戦頂き、2社間の検証により開通 メディアコンバータの100GBASE-ZRの伝送装置としてShowNet2025に組み込みに成功
14. 伝送 ShowNet APN 伝送チャレンジ (3) WDM#3 WDM#3 WDM#3 WDM#2 WDM#2 WDM#2 WDM#1 WDM#1 WDM#1 POP#3 POP#2 POP#1 λ1 191.60 [THz] λ2 191.85 [THz] λ3 192.10 [THz] λ4 192.35 [THz] λ5 192.60 [THz] λ6 192.85 [THz] 250 [GHz] 250 [GHz] 250 [GHz] 250 [GHz] 250 [GHz] 150 [GHz] 87.5 [GHz] 225 [GHz] 150 [GHz] 150 [GHz] ROADMによるShowNet伝送網  3拠点、3系統の伝送網を想定した設計  方路の振り分けと「Restoration」の確保 FlexGrid対応装置による波長設計  多種の速度が増えたことによる 「信号の幅」の広がりと・種類の増加  チャンネル利用設計が肝要となってきている (復元・迂回路) 例: WDM#1
15. 各伝送設計詳細
16. WDM#4 ShowNetファイバ網と伝送構成 伝送 16 16 POD#4S POD#6S PO5#5S Hall6 Hall5 Hall4 POD#8S POD#7S Hall8 Hall7 POD#8N PIT#7 POD#6N POD#5N PIT#4 POD#7N Conf WDM#1 WDM#2 WDM#3 幕張メッセ構内ファイバ (有限) ②メッセファイバを節約する ファイバ重畳に重きを置いた伝送網 ①高収容・広帯域を意識した 拠点間伝送網 NOC External
17. 伝送 17 WDM#1 WDM#2 WDM#3 WDM#1 WDM#2 WDM#3 WDM#1 WDM#2 WDM#3 POP#1 POP#2 POP#3 WDM#3 WDM#3 WDM#3 WDM#2 WDM#2 WDM#2 WDM#1 WDM#1 WDM#1 POP#3 POP#2 POP#1 DUMMY DUMMY DUMMY DUMMY DUMMY DUMMY DUMMY DUMMY DUMMY TX,RX: 6km (Dummy) ShowNet NOCラック伝送設計 NOC#N-4 ラックにてコアの伝送機器を集約 1ラックの中で「3拠点(POP)」「3キャリア」を模した伝送網を構築
18. 中心周波数・周波数幅・rate表 (WDM#1,2,3) 伝送 18 Frequency [THz] WDM#1 例 λ1 191.60 [THz] λ2 191.85 [THz] λ3 192.10 [THz] λ4 192.35 [THz] λ5 192.60 [THz] λ6 192.85 [THz] λ7 193.10 [THz] λ8 193.35 [THz] λ9 193.55 [THz] λ No. (Center Frequency) λ1 191.60 [THz] λ2 191.85 [THz] λ3 192.10 [THz] λ4 192.35 [THz] λ5 192.60 [THz] λ6 192.85 [THz] λa(CH28) 192.80 [THz] λb(CH29) 192.90 [THz] λc(CH30) 193.00 [THz] λd(CH31) 193.10 [THz] WDM #1 Rate [Gbps] 800 400 1600 800 800 - - - - - Width [GHz] 150 87.5 225 150 150 - - - - - WDM #2 Rate [Gbps] 100 1200 - - - - 400 400 100 400 Width [GHz] 50 150 - - - - 100 100 100 100 WDM #3 Rate [Gbps] 100 400 400 400 400 100 - - - - Width [GHz] 50 87.5 87.5 87.5 87.5 50 - - - - 250 [GHz] 250 [GHz] 250 [GHz] 250 [GHz] 250 [GHz] 250 [GHz] 250 [GHz] 250 [GHz] 150 [GHz] 87.5 [GHz] 225 [GHz] 150 [GHz] 150 [GHz]
19. 伝送 19 伝送装置コントリビューション一覧 PL-1000RO PL-4000M PL-300 (m/d) IX-OPTSW DN10GE PL-1000RO Coherent 400G- ZR+ Coherent 100G-ZR CSW2 PL-1000RO PL-8000M ※ PL-4000M WX-T 400G LE410TB DN10GE PL-1000RO DC908pro (800G) OSN9800 OSN9800 IX-OPTSW IX-OPTSW NEC 400G-ZRP Cisco 400G-BZR+ Client 100G FOADM FOADM FOADM FOADM WDM#1 Huawei WDM#2 iLand6 WDM#3 Ribbon WDM#4 NOC DCOTN DCOTN Client 10/100G Client 10G DN100GE Juniper 800G-ZR+ Cisco 400G-BZR+ OSN9800 Waveserver5 5166 5166 9603 9603 9603 Client 100～400G, 800G PL-8000M ※ LE410TA DC908pro (800G) Waveserver5 XOne 400G-ZR+ SiPhx 400G-ZR+ Coherent 400G- ZR+ Coherent 100G-ZR NEC 400G-ZRP Transponder IP over DWDM Transponder Line 400G, 800G, 1.2T, 1.6T Transponder Line 100G, 400G Transponder Line 10G, 100G, 400G ROADM、FOADM、Optical SW Add/Drop OSW Transceiver Transponder 9901X 9901X WX-T 400G DN100GE PL-1000RO PL-300 (m/d) PL-300 (m/d) PL-1000RO DC908pro (800G) DC908pro (800G) Coherent 800G-ZR+ Juniper 100G-ZR Cisco 100G-ZR CSW2 IX-OPTSW ※ = NOCラック非搭載 ブース展示 External IP over DWDM DIX-IE-400G SW DIX-IE-400G SW OpenAPN
20. 伝送 20 100G 400G 10G WDM#1 WDM#2 WDM#3 NOC#N10 Exhibitor NOC#N1 External NOC#N2 External NOC#N3 Backbone PL-8000M DCOTN Waveserver5 PL-8000M Waveserver5 DN100GE DC908pro DC908pro Juniper 800G-ZR+ Cisco 400G-BZR+ Coherent 400G- ZR+ Coherent 100G-ZR iLand6 Booth 伝送装置割り当て MX204 DC908pro NCS57C3 Cisco8712 DC908pro NEC 400G-ZRP LE410TA DN100GE NOC#D3 DC/SVC Coherent 100G-ZR WX-T 400G DCOTN Cisco8201 WDM#1 WDM#2 WDM#3 ↑POP#1 ↓POP#2 ↑POP#2 ↓POP#3 MOIP Stage IPA Booth MX304 NE8000-F2C C8011 FX2 FX2 ACX7100-48L NE8000-F1A LEX3020 LEX3004 CSW2 CSW2 NOC#D1 MoIP FTB-1 Coherent 800G-ZR+ PL-4000M PTX10002 SiPhx 400G-ZR+ NEC 400G-ZRP Coherent 400G-ZR+ XOne 400G-ZR+ Cisco 400G-BZR+ WX-T 400G LE410TB 出島裏 Cisco 100G-ZR ACX7024 Juniper 100G-ZR PL-4000M 例年、メインのL2/L3のトポロジを基に ・接続数・帯域・ファイバ取りまわしから装置の割り当て ・その後、伝送チャレンジを盛り込む L2/L3設計
21. 伝送 21 Cisco8201 NOC#N-4 POP#1 NOC#N-4 POP#3 MX204 NOC#N-4 POP#2 MX304 λ3 λ1 λ1 Restoration λ1,λ2,λ4 Λ3,λ5 Λ3,λ5 Restoration λ1,λ2,λ4 λ2 Cisco8712 PTX10002 λ3 λ2 λ5 λ4 FTB-1 λ4 iLand6 Booth IPA Booth λ5 OptiXtrans OSN9800 M05 OptiXtrans OSN9800 M05 NOC#N-2 NOC#N-10 OptiXtrans OSN9800 M05 DC908pro Waveserver5 PL-8000M Coherent 800G-ZR+ Cisco 400G-ZR+ DC908pro Waveserver5 Coherent 400G-ZR+ PL-8000M Juniper 800G-ZR+ 総伝送容量: 4.4Tbps Rate / Center frequency / Width: λ1 = 800G / 191.60THz / 150GHz λ2 = 400G / 191.85THz / 87.5GHz λ3 = 1.6T / 192.10THz / 225GHz λ4 = 800G / 192.35THz / 150GHz λ5 = 800G / 192.60THz / 150GHz Transponder (or Transceiver) Output Power -6.0dBm ～ ±0dBm (暫定:-2dBm/CH) 400GBASE-FR4 400GBASE-ZR+ Transceiver 10GBASE-LR 800GBASE-ZR+ Transceiver DWDM 100GBASE-ZR Transceiver 100GBASE-LR4 Legend: 出島裏 NOC#N-1 NOC#N-3 ShowNet APN WDM#1 伝送設計
22. 伝送 22 Stage NOC#N-11 NOC#D-3 NOC#N-3 NOC#N-2 NOC#N-4 POP#1 NOC#N-4 POP#3 MX204 NOC#N-4 POP#2 PL-300 single 8ch Mux/Demux C8011 λb λc λ1 λa λb PL-1000RO ROADM λ2, λa λ1, λb, λc, λd λ1, λb, λc, λd λ2, λa λa ShowNet APN WDM#2 伝送設計 DN100GE NCS57C3 Cisco 400G-BZR+ WX-T 400G ACX7100-48L Coherent 100G-ZR λc λ1 PL-1000RO ROADM PL-1000RO ROADM PL-1000RO ROADM PL-300 single 8ch Mux/Demux WDM#3 FX2 LEX3020 λd WDM#3 λd LEX3004 λ2 Λ1, λ2 λ1, λ2 NE8000-F2C λ2 DC908pro NOC#D-1 ACX7024X NE8000-F1A PL-4000M CSW2 PL-1000RO ROADM PL-1000RO ROADM PL-300 single 8ch Mux/Demux Cisco8201 PTX10002 DN100GE DC908pro WX-T 400G Coherent 100G-ZR PL-4000M SiPhx 400G-ZR+ CSW2 総伝送容量: 2.2Tbps Rate / Center frequency / Width λ1 = 100G / 191.60THz / 50GHz λ2 = 800G / 191.85THz / 150GHz λa = 400G / 192.80THz / 100GHz (CH28) λb = 400G / 192.95THz / 100GHz (CH29) λc = 100G / 193.00THz / 100GHz (CH30) λd = 400G / 193.10THz / 100GHz (CH31) Transponder (or Transceiver) Output Power -6.0dBm ～ ±0dBm (暫定:-2dBm) 400GBASE-FR4 400GBASE-ZR+ Transceiver 10GBASE-LR 800GBASE-ZR+ Transceiver DWDM 100GBASE-ZR Transceiver 100GBASE-LR4 100GBASE-SR4 Legend:
23. λ4 伝送 23 WDM #2 NOC#N-4 POP#1 NOC#N-4 POP#3 NOC#N-4 POP#2 Apollo 9603 Compact ROADM_4FS Apollo 9603 Compact ROADM_4FS λ5 Apollo 9603 Compact ROADM_4FS Restoration λ1, λ2, λ3 λ4, λ5, λ6 λ4, λ5, λ6 Restoration λ1, λ2, λ3 λ2 ShowNet APN WDM#3 伝送設計 NCS57C3 X-One 400G-ZR+ MX204 λ1 DN100GE WDM#2 λ3 Cisco8712 λ3 λ5 λ4 λ1 CSW2 Cisco 8201 PTX10002 λ2 λ6 C8011 FX2 ACX7024X λ6 DCOTN Cisco 100G-ZR Apollo 9603 Mux/Demux Apollo 9603 Mux/Demux Apollo 9603 Mux/Demux Coherent 400G-ZR+ NEC 400G-ZRP Coherent 400G-ZR+ ACX7100-48L FX2 Stage NOC#D-3 NOC#D-1 DCOTN Juniper 100G-ZR NOC#N-3 NOC#N-2 CSW2 NOC#N-1 総伝送容量: 1.8Tbps Rate / Center frequency / Width λ1 = 100G / 191.60THz / 50GHz λ2 = 400G / 191.85THz / 87.5GHz λ3 = 400G / 192.10THz / 87.5GHz λ4 = 400G / 192.35THz / 87.5GHz λ5 = 400G / 192.60THz / 87.5GHz λ6 = 100G / 192.85THz / 50GHz 400GBASE-FR4 400GBASE-ZR+ Transceiver 10GBASE-LR 800GBASE-ZR+ Transceiver DWDM 100GBASE-ZR Transceiver 100GBASE-LR4 Transponder (or Transceiver) Output Power -6.0dBm ～ ±0dBm (暫定:-2dBm) Legend: BiDi BiDi LE410TA LE410TB OLS DN100GE
24. 伝送 24 WDM#4 NOC#N10 Exhibitor Nexus93400 PA7500 QFX5130 MX304 NE8000-F2C SRX4700 NOC#POD7N Nexus93108 Nexus93108 IX-OPTSW 5166 5166 9901X CE5732H CE5732H NOC#POD8N NOC#POD7S NOC#POD8S λ1,3 λ1,3 λ2 λ2 λ1,3 λ2 λ2 λ1 ShowNet APN WDM#4 伝送設計 DN10GE DN10GE λ1 λ2 λ3 λ1 λ2 λ3 IX-OPTSW IX-OPTSW 1-1,2 2-1,2 1-1,2 1-1,2 2-1,2 1-1,2 Rate / Center frequency / Width λ1 = 400G / 195.00THz / 75GHz λ2 = 100G / 195.40THz / 100GHz λ3 = 10G / 195.10THz / 100GHz Transponder (or Transceiver) Output Power -6.0dBm ～ ±0dBm (暫定:-2dBm) 400GBASE-LR4/FR4 400GBASE-ZR/ZR+ Transceiver 10GBASE-LR 800GBASE-ZR/ZR+ Transceiver DWDM 100GBASE-ZR Transceiver 100GBASE-LR4 Legend 総伝送容量: 510Gbps PL-1000D FOADM (East) FOADM (West) FOADM (East) FOADM (West) W W E E E E W W IX-OPTSW 9901X Tester Tester
25. ShowNet伝送を支える機器
26. トランシーバコントリビューション (C-Band) 伝送 26 26  IPoverDWDMトランシーバ QSFP-DD 800G ZR+ HighPower QSFP-DD 400G Bright ZR+/ZR+ HighPower QSFP28 100G ZR/ZR HighPower  特殊なトランシーバ  Open Line System, Pre and Bst EDFA IPoDWDMとして十分な実績 400Gから800Gbpsへの進化 ルータ用純正小型アンプの登場
27. O Bandトランシーバ ～10G • 1000BASE-LX • 10GBASE-LR • 10GBASE-SR ～100Gbps • 100GBASE-LR4 • 100GBASE-SR4 • 100GBASE-CWDM4 • 100G BiDi (Reserved) 100Gbps • 100GBASE-LR • 100GBASE-FR • 100GBASE-DR ～400Gbps • QSFP-DD 400GBASE-FR4 • OSFP112 400GBASE-DR4 • QSFP-DD 400GBASE-DR4 • QSFP-DD 400GBASE-VR4 ～800Gbps • QSFP112-DD 800GBASE-DR8 • QSFP-DD 800GBASE-DR8 (2FR4) • QSFP-DD 800GBASE-DR8 (2FR4) トランシーバコントリビューション (O-Band) 伝送 27 (敬称略) 100Gbps前提のバックボーンと、 見落としがちだが確実な需要のユーザ向け10Gbps 高速化に伴い、400Gbps以降は多種トランシーバが登場
28. 測定器コントリビューション 伝送 29 スペクトラムアナライザ  WA200A • 伝送波長の可視化 (ROADM光挿入/出確認で活躍) BERT試験機 ONA800 • 10～400Gbps 回線試験 (正常性確認と回線被疑解消) FTB-1pro • 800G ZR+ 伝送試験 (QSFP112/OSFP112対応装置) 29
29. 2025年伝送構築スケジュール
30. 構築スケジュール2025 5/219 30 31 6/1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 木 (day0) 金 土 日 月 火 水 木 金 土 日 月 火 水 木 金 土 機材搬入 HotStage 終了 会期 ラック設置 電源設置 ラック間ファイバ配線 ケーブルショップ展開 MDF作成 トランシーバ動作確認 伝送機器マウント WDM#1 (External-Backbone1) 予備 WDM#2 (External-Backbone2) 予備 WDM#3 (External-Backbone3) 予備 WDM#4 (Exhibitor-Passive) 予備 HotStage期間調整 随時L2L3借用＋印加試験 予備 予備 WDM#4 再構築 会期期間微調整 ケーブル整線 撤収 バックボーン利用の為 各社様集合＋集中で構築 伝送網の品質試験 調整時コントリビュータ様へ相談 安定運用+伝送装置の 回線追加等の要望の随時受付 ホール拡大 伝送再構成 相互接続用 機材確認
31. コントリビュータ企業様一覧 伝送 (アルファベット順・敬称略)