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Verbessern Sie Ihre DCI-Netzwerke mit der 100G DWDM PAM4 All-In-One-Lösung von FS

Veröffentlicht am 01. Apr 2024 by
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Mit dem immensen Wachstum an Rechenzentren ist auch die Nachfrage nachData Center Interconnectstark angestiegen. Bei dezentralen Rechenzentren hängt die Verbindung stark von einer großen Anzahl von optischen Übertragungsgeräten ab. Die 100G DWDM PAM4-Technologie hat die Datenübertragungsmöglichkeiten revolutioniert. Sie ermöglicht die Übertragung von vier verschiedenen Signalstufen, wodurch sich die Datenkapazität im Vergleich zu herkömmlichen NRZ-basierten Lösungen effektiv verdoppelt. Diese erhöhte Kapazität ermöglicht eine effiziente Nutzung der verfügbaren Bandbreite und maximiert das Potenzial von Hochgeschwindigkeitsverbindungen zwischen Rechenzentren. Trotz der Vorteile ist es jedoch wichtig, einige der Herausforderungen und Einschränkungen zu berücksichtigen, die mit 100G DWDM PAM4 verbunden sind. In diesem Artikel erläutern wir die Einschränkungen von 100G DWDM PAM4 im Bereich Data Center Interconnect (DCI) und wie FS diesen Problemen entgegnet.

Die größte Herausforderung der aktuellen 100G-DWDM-PAM4-Lösung

Für die aktuelle 100G-DWDM-PAM4-Lösung werden viele optische Geräte benötigt, wie DWDM PAM4-Module, Mux-Demux, EDFA, DCM usw. Zunächst werden die DWDM-Signale vom Switch zum Mux übertragen. Der Mux multiplexiert dann mehrere Signale in Faserpaare. Für die Übertragung über große Entfernungen werden Dispersionskompensation (DCM, „dispersion compensation“) und EDFAs zur Verstärkung der Signale eingesetzt. Alle Karten werden im Rack installiert, wobei die richtigen Verbindungen zwischen den Karten entscheidend sind, um Fehler zu vermeiden. Die Konfiguration und die Parameter sollten für jede Karte separat eingestellt werden. Wenn der vorhandene Switch keine DWDM-Signale unterstützt, müssen Sie einen kompatiblen Switch ausprobieren oder einen zusätzlichen OEO-Konverter kaufen, um die 1310nm/850nm-Signale in DWDM-Signale umzuwandeln, bevor sie an den Mux übertragen werden.

Die aktuelle 100G DWDM PAM4-Lösung

Abbildung 1: Die aktuelle 100G DWDM PAM4-Lösung

Wenn Sie sich also für diese 100G-DWDM-PAM4 Netzwerklösung entscheiden, werden Sie oft mit den folgenden Herausforderungen konfrontiert:

  • Komplexe Installation der Technik: Die Implementierung von 100G DWDM PAM4 erfordert hochentwickelte optische Übertragungsgeräte, einschließlich Mux Demux, EDFA, VOA, und andere Komponenten, die eine komplexe Installation und spezielles Fachwissen erfordern können. Dies kann während der Implementierungsphase zu Problemen führen.

  • Mangel an qualifizierten Fachkräften: Bei Data Center Interconnect stellen die spezifischen Eigenschaften optischer Analogsignale und die steigenden Datenmengen das IT-Personal vor neue Herausforderungen. Oft fehlt es ihnen an Fachkenntnissen im Bereich der optischen Übertragung, während die wachsende Zahl von Geräten eine schnelle und genaue Servicebereitstellung und Fehlerbehebung erfordert.

  • Hohe Kosten: Der Preis von 100G-PAM4-Modulen ist im Vergleich zu anderen Modulen relativ hoch, was auf die Komplexität des Aufbaus und die verwendeten fortschrittlichen Modulationsverfahren zurückzuführen ist. Außerdem können die Kompatibilitätsanforderungen zwischen Switches und DWDM-Signalen zu zusätzlichen Kosten führen. Die Kosten können für Unternehmen, die DCI-Lösungen implementieren wollen, eine erhebliche Investition darstellen, die sich möglicherweise auf das gesamte Projektbudget auswirkt.

  • Begrenzte Ressourcen an optischen Fasern: Mit der zunehmenden Größe von Rechenzentren hat sich auch die Nachfrage nach Data Center Interconnect verdoppelt. Die Glasfaserressourcen sind jedoch nicht unbegrenzt. Wenn die Nachfrage nach der Verbindung von Rechenzentren die verfügbare Glasfaserkapazität übersteigt, kann dies zu Engpässen, Überlastungen und Leistungseinbußen führen.

  • Hoher Stromverbrauch: 1Die 100G-PAM4-Übertragung erfordert aufgrund der Komplexität des Modulationsschemas in der Regel einen höheren Stromverbrauch. Die Steuerung des Stromverbrauchs und der Wärmeableitung in Rechenzentren kann entscheidend sein, um einen zuverlässigen und effizienten Betrieb zu gewährleisten. Andernfalls kann es zu Unterbrechungen kommen und die Abnutzung der Komponenten beschleunigen.

Wie geht FS mit den diesen Problemen bei 100G-DWDM-PAM4-Lösungen um?

FS kennt die Probleme, die mit PAM4-Lösungen im Bereich Data Center Interconnect verbunden sind, und ist bestrebt, entsprechende Lösungen zu finden.

Integration der Komponenten

Bei herkömmlichen DWDM-PAM4-Lösungen ist ein Chassis in der Regel mit verschiedenen Karten, einschließlich Transpondern und Muxpondern, ausgestattet. Darüber hinaus müssen die Benutzer oft zusätzliche optische Karten wie EDFA, DCM, OLP kaufen, um die Qualität der Datenübertragung zu verbessern, und dann Verbindungen zwischen diesen Karten herstellen. Um die Übertragungsdistanz zu verlängern und Signalrauschen zu verringern, sind EDFAs, DCMs und VOAs für PAM4-Signale unverzichtbar. Es gibt viele Produkte, die für eine DWDM-PAM4-Lösung benötigt werden. FS hat jedoch erkannt, dass Optimierungsbedarf besteht. Die benötigten Karten für die optische Schicht liegen auf der Hand, warum sollten wir sie nicht in eine einheitliche Lösung integrieren?

Die Integration verschiedener EDFA-Typen (PA, BA, LA) und DCM in ein einziges Gerät ist eine gängige Praxis der Hersteller optischer Netze, die den Anwendern erheblichen Komfort bietet. Durch diese Konsolidierung kann ein einziges Gerät mehrere Platinen ersetzen und unterstützt mehrere Funktionen. Aufbauend auf diesem Konzept können wir auch die Integration der erforderlichen Mux-Demux-, EDFA-, DCM- und VOA-Komponenten in die DWDM-PAM4-Lösung in Betracht ziehen.

DWDM PAM4-Lösung mit EDFA und DCM

Abbildung 2: DWDM PAM4-Lösung mit EDFA und DCM

Beseitigung des Kompatibilitätsproblems

Doch stießen wir auf neue Probleme. Die DWDM-PAM4-Lösung erfordert, dass die Switches DWDM-PAM4-Signale unterstützen, um eine Verbindung mit der Übertragungstechnik herzustellen. Wenn die vorhandenen Switches keine DWDM-PAM4-Module unterstützen, müssen die Kunden möglicherweise neue Geräte kaufen oder die PAM4-Lösung aufgrund von Budgetbeschränkungen aufgeben. DWDM-PAM4-Module haben spezifische Anforderungen, und nicht alle Geräte können diese bewältigen. Ist es möglich, sie durch weit verbreitete kompatible Module wie 100G SR4zu ersetzen, aber dennoch DWDM-PAM4-Signale zu übertragen?

Für diese Problem haben wir einen neuen Ansatz: die Einbettung der DWDM-PAM4-Module in die Geräte. Dies bedeutet, dass die Benutzer nur 100G-SR4/LR4/IR4-Module am Port benötigen und keine teuren DWDM-PAM4-Module. Folglich gibt es keine strikte Anforderung mehr für Switches/Router.

Reduzierung von Glasfasern

Aufgrund der begrenzten Verfügbarkeit von Glasfasern suchen viele Anwender nach Möglichkeiten, ihre Glasfasernutzung zu optimieren. Lösungen mit lediglich einer Faser haben sich als günstiger Ansatz herausgestellt. Angesichts der Nachfrage hat FS die DWDM-PAM4-Lösung durch die Integration eines Rot/Blau-Filters in die Geräte weiter verbessert. Diese innovative Verbesserung ermöglicht die Übertragung von Signalen über eine einzige Glasfaser, wodurch der Gesamtverbrauch von Glasfasern bei der DCI-Übertragung (Data Center Interconnect) effektiv reduziert wird.

Vereinfachung der Konfiguration

Die bestehenden DCI-WDM-Systeme (Wavelength Division Multiplexing) sind komplex und verfügen über mehrere Glasfaserverbindungen zwischen den Karten, sodass professionelles Personal für die Konfiguration der Dienste und der Parameter der optischen Schicht erforderlich ist. Für unerfahrenes Personal ist dies eine Herausforderung und der Arbeitsaufwand ist erheblich. In solchen Fällen ist die automatische Konfiguration besonders wichtig. In unserer neuen Lösung wurden EDFAs und DCMs in eine einzige Plattform für eine zentrale Verwaltung integriert. Wir können die Funktion der automatischen Konfiguration und Zero-Touch-Bereitstellung hinzufügen. Die Plattform kann automatisch Dispersionskompensations- und Verstärkungswerte auf der Grundlage der Verbindung anpassen.

FS empfiehlt die alternative 100G-DWDM-PAM4-Lösung für DCI

Angesichts der oben beschriebenen Herausforderungen und Kundenanforderungen hat FS eine umfassende Lösung entwickelt, die den Bedarf an Integration, Kompatibilität, Optimierung der Glasfasern und einfacher Implementierung bei der DWDM-PAM4-Übertragung erfüllt. Dabei handelt es sich um eine 100G-DWDM-PAM4-DCI-Lösung mit einer einzelnen Faser, die auf der DCP920 Seriebasiert. Lassen Sie uns einen Blick auf die Besonderheiten des Produkts und der Lösung werfen.

Die Merkmale der DCP920-Serie

Abbildung 3: Die Funktion der DCP920-Serie

Die Serie DCP920 bietet ein All-in-One-Design, das 100G-PAM4-Module, Mux-Demux, EDFAs, DCMs, VOAs und Rot/Blau-Filter in einer 1HE-Plattform für ein vereinfachtes DCI-Netzwerk vereint. Dank der eingebetteten DWDM-PAM4-Module können Benutzer den Switch und die Plattform einfach mit 100G SR4/LR4/IR4-Modulen verbinden, und die Plattform wandelt die 1310nm/850nm-Signale in 100G DWDM-PAM4-Signale um und überträgt sie an das andere Ende. Es ist keine manuelle Installation zusätzlicher Komponenten wie EDFAs oder DCMs erforderlich.

Die 100G DWDM-PAM4-Lösung wird in der Regel für Punkt-zu-Punkt-Verbindungen zwischen Rechenzentren über eine einzige Faser für eine 80 km lange Übertragung eingesetzt. Sie integriert alle Komponenten und Funktionen, die wir für eine 100G DCI-Lösung benötigen. Es ist ein Plug-and-Play-System. Mit nur zwei Plattformen kann es alle erforderlichen Karten und Fachpersonal ersetzen. Darüber hinaus unterstützt diese Lösung die automatische Verwaltung und Konfiguration, sodass sie die Parameter der EDFAs (BA, PA) und DCMs auf der Grundlage der aktuellen Verbindungsbedingungen automatisch und ohne manuelle Eingriffe anpassen kann. Diese Funktion macht sie besonders benutzerfreundlich für unerfahrene Anwender. Es kann auch von Mitarbeitern bedient werden, die kein spezielles Wissen von optischen Übertragungsdiensten haben.

Die FS Point-to-Point 100G DWDM PAM4 DCI-Lösung

Abbildung 4: Die FS Point-to-Point 100G DWDM PAM4 DCI-Lösung

Was sind die Vorteile der 100G-DWDM-PAM4-Lösung von FS?

Nach der Implementierung der 100G-DWDM-PAM4-Lösung von FS können wir die folgenden Hauptvorteile zusammenfassen:

  • Das All-in-One-Design sorgt für eine einfache Installation: Die Lösung ist ein All-in-One-Design, das DWDM-PAM4-Module, Mux-Demux, EDFAs,DCMs, VOAs und Rot/Blau-Filter in einer 1HE-Plattform vereint. Sie müssen nicht mehrere Karten installieren, sondern nur eine Plattform, was Zeit bei der Installation spart.

  • Reduzierung der Kosten um 30 %: Mit den eingebetteten 100G-DWDM-PAM4-Modulen verfügt die Lösung über eine weitreichende Kompatibilität und kann Ihnen Geld sparen. Die optischen Transceiver und Switches in dieser Lösung sind für die Unterstützung von DWDM-Signalen nicht erforderlich. Die Anschaffung von DWDM-Modulen oder zusätzlichen Karten für die optische Schicht entfällt. Sie können die 100G SR4/LR4/IR4-Module zur Übertragung von DWDM-PAM4-Signalen verwenden und damit die Netzwerkinfrastruktur aufrüsten, ohne die vorhandene Technik ersetzen zu müssen. Dank des integrierten Designs können Sie Ihre Kosten um bis zu 30 % senken.

  • Zero-Touch-Konfiguration:: Die Lösung bietet Plug-and-Play und Zero-Touch-Konfiguration. Optische Leistung und Dispersion können automatisch konfiguriert werden, wodurch die Notwendigkeit entfällt, Dispersionswerte, Verstärkung oder Leistung einzeln einzustellen und zu justieren, was eine einfache Wartung auch ohne spezielle Kenntnisse ermöglicht.

  • Hohe Kapazität von 800G: Die 100G-DWDM-PAM4-Lösung ermöglicht nicht nur die effiziente Übertragung von 100G-Signalen, sondern bietet auch die Möglichkeit, höhere Kapazitäten wie 400G und 800G auf begrenztem Raum zu unterstützen. Sie maximiert die Nutzung der vorhandenen Infrastruktur und ermöglicht eine nahtlose Skalierbarkeit, um den wachsenden Bedarf an Bandbreite zu decken.

  • Niedriger Stromverbrauch von 0,44 W/G: Durch ihr optimiertes Design erreicht die Lösung einen beeindruckend niedrigen Stromverbrauch von 0,44 W/G. Diese bemerkenswerte Energieeffizienz senkt die Betriebskosten und trägt durch die Minimierung des Energieverbrauchs und des CO2-Fußabdrucks auch zur Nachhaltigkeit bei.

  • Direkter, professioneller technischer Support: FS kann die Data-Center-Interconnect-Lösung auf Ihre Bedürfnisse zuschneiden, Demos bereitstellen, Online-Schulungen bieten und End-to-End-Netzwerkbereitstellungsdienste und End-to-End-Integrationsdienste anbieten, um einen kontinuierlichen Support zu gewährleisten.

Fazit

TDie FS 100G-DWDM-PAM4-Lösung eignet sich für Anwendungen wie Punkt-zu-Punkt-Verbindungen in Rechenzentren, DWDM-basierten 100G-Metrozugangs-, Campus- und Unternehmensverbindungen sowie 5G-Mobile-Access-Netzwerken. Bei DCI-Anwendungen in Rechenzentren mit Entfernungen von 0–80 km/120 km kann die 100G PAM4-Technologie mit der teureren kohärenten 100G-DWDM-Technologie im Wettbewerb um Marktanteile bestehen. Wieder einmal hat FS seine Stärke bewiesen, fortschrittliche Lösungen anzubieten, um die Marktnachfrage zu erfüllen.Kontaktieren Sie uns jetzt, um diese innovative 100G-DWDM-PAM4-Lösung selbst zu entdecken.

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