QSFP28 PAM4：100G/400G信号を拡張するソリューション

クラウドサービス、HPCアプリケーション、5G技術の登場により、より高いデータレートと帯域幅の拡大に対する要求が高まる中、QSFP28 PAM4がソリューションとして登場しました。現在、コアネットワークは100Gデータレートに移行し、現在では400Gへの移行を推し進めているため、データセンターはQSFP28 100Gを含め、より高いポート密度とビット当たりのコスト削減を提供するトランシーバーソリューションを求めています。データ容量とエネルギー効率の強化の必要性を認識し、100G/400Gメトロネットワークの80km伝送をサポートできるPAM4 QSFP28 DWDMが2016年に導入されました。この文章の目的は、100G QSFP28 PAM4の特長と性能、および100G/400Gアプリケーションのソリューションとしての役割を探ることです。

QSFP28 PAM4信号技術とは？

PAM4はパルス振幅変調4レベルとしても知られ、NRZ（Non-Return-to-Zero）に従う最先端の光伝送技術です。QSFP28 PAM4は、2ビットのデータを4つの異なる信号レベルでエンコードすることで、大きな進化を実現しました。この進歩により、信号帯域幅が実質的に倍増し、各信号レベルが2ビットの論理情報に相当します。さらに、多次変調において重要な役割を果たすPAM4は、光信号の劣化を最小限に抑えながら、データレートを2倍にします。この2つの機能により、PAM4は100Gおよび400G伝送を可能にする最も効率的でコスト効率の高いソリューションとして位置づけられます。より詳細な説明については、PAM4がNRZと比較して4つの信号レベルで2倍のデータレートを達成する方法を示す添付の図を参照してください。

図1：NRZ信号とPAM4信号の波形比較

多様なネットワークにおけるQSFP28 PAM4 DWDMの応用

都市とキャンパスネットワーク

DWDM QSFP28 PAM4テクノロジーは、都市型ネットワークやキャンパスネットワークにおける高速接続に、非常に優れたソリューションを提供します。DWDM機能のパワーを利用することで、これらのトランシーバーは既存のファイバセットアップにシームレスに適合し、余分な変換ギアが不要になります。これにより、導入コストを節約できるだけでなく、ネットワーク管理も合理化されます。都市のコアのど真ん中にあるデータセンターとのリンクであれ、広大なキャンパスエリア全体のバックボーンネットワークへの接続であれ、これらのトランシーバーはさまざまな用途でスムーズで信頼性の高い接続を保証します。

企業向けの接続

ネットワークインフラをアップグレードし、IoTやバーチャルリアリティなどの新興アプリケーションをサポートするDWDM QSFP28 PAM4技術の利点に、企業は知恵を絞りつつあります。これらのトランシーバーは、ネットワークの容量と性能を高めるためのコスト効率に優れた効率的なソリューションを提供します。企業内では、サーバー、ストレージシステム、スイッチなど、さまざまなネットワークデバイスと容易にリンクし、高速で安定したデータ伝送を実現します。DWDM機能のパワーを活用することで、企業は大容量で信頼性の高いネットワーク接続を確立し、今日のビジネス環境で増え続けるデータ需要に効果的に取り組むことができます。

データセンターの相互接続

データセンター接続の世界では、DWDM QSFP28 PAM4光トランシーバーが絶対的に重要です。この最先端の光トランシーバーは、長距離のデータセンター間で光速の接続性を提供することに優れています。これらのトランシーバーは、その優れたデータ容量とエネルギー効率を活用して、シングルモードファイバ上で100Gおよび400G信号をシームレスに延長します。また、DWDM技術が統合されているため、これらのトランシーバーは1本のファイバで異なる波長のデータを伝送することができ、汎用性を高め、高速で長距離のデータセンター接続を容易にします。

5Gモバイルアクセスアーキテクチャ

5Gネットワークの急速な台頭により、高速で低遅延の接続に対する需要が急増しています。DWDM QSFP28 PAM4トランシーバーは、5Gモバイルアクセスのセットアップに不可欠なコンポーネントです。DWDM QSFP28 PAM4トランシーバーは、基地局とコアネットワーク間の広帯域リンクを提供することでこれを実現します。5G基地局とシームレスに統合できるこれらのトランシーバーは、スマートフォンからIoT機器、スマートシティプロジェクトまで、幅広い5Gアプリケーションをサポートする光速データ伝送を可能にします。その高度な技術は、5Gネットワークの厳しい接続ニーズを満たす鍵となります。

図2：データセンターと5GアーキテクチャにおけるPAM4アプリケーション

100G/400G向けソリューションとしてのQSFP28 PAM4 DWDMの利点

QSFP28 PAM4 は、100G/400G信号を拡張するための非常に高性能なソリューションとして、ネットワーク事業者の間で有力な選択肢となっています。ここでは、QSFP28 PAM4 DWDMを100G/400Gアプリケーションに統合すると有利な理由を説明します。

データ容量の強化

QSFP28 PAM4 DWDMは、信号の劣化を最小限に抑えながら、シングルモードファイバ（SMF）で最大4.8Tb/秒を実現する優れたデータ容量を誇ります。最大80kmの距離をカバーするポイント・ツー・ポイント・リンクで、データセンター間の100G/400G接続を拡張するのに適しています。

消費電力の低減

QSFP28 PAM4 DWDMは、低消費電力を実現するように設計されており、高効率で省エネルギーの高速リモートデータセンター相互接続（DCI）や高密度接続に非常に適しています。さらに、必要なレーザーの数を減らし、光多重化の必要性をなくすことで、伝送コストを効果的に削減しながら、増大し続ける帯域幅の需要に対応します。

組み込みDWDMとのシームレスな統合

QSFP28 PAM4 DWDM光トランシーバーは、組み込みDWDM技術とシームレスに互換性があるため、DWDMコンバーター プラットフォームを別途用意することなく、データセンターのルーターやスイッチに直接挿入できます。この統合により、コストが大幅に削減され、導入とメンテナンスが簡素化されます。さらに、適切な分散補償モジュール（DCM）や増幅システムと組み合わせることで、QSFP28 PAM4モジュールは既存のDWDMネットワークにシームレスに統合され、ハイブリッド伝送が可能になります。

結論

結論として、QSFP28 PAM4技術は、100G/400G信号を拡張するための画期的なソリューションです。QSFP28 PAM4 DWDMは、データ容量の向上、消費電力の削減、組み込みDWDM技術とのシームレスな統合により、さまざまなネットワークアプリケーションに最適となっています。QSFP28 PAM4 DWDMを採用することで、事業者は増大する接続需要に効率的かつコスト効率よく対応することができます。この技術は高速データ伝送の最前線に立ち、ネットワーク接続の未来を形作ります。