FSオールインワン100G DWDM PAM4ソリューションでDCIネットワークを強化
データセンター建設の大幅な増加に伴い、データセンター相互接続の需要は増加しています。分散型データセンターの場合、相互接続は多数の光伝送装置に大きく依存しています。100G DWDM PAM4技術の利用は、データ伝送能力に革命をもたらしました。100G DWDM PAM4テクノロジーは、4つの異なる信号レベルの伝送を可能にし、従来のNRZベースのソリューションと比較して、データ容量を実質的に2倍にします。この容量の増加により、利用可能な帯域幅の効率的な利用が可能になり、データセンター間の高速接続の可能性が最大化さ れます。しかし、その利点とは裏腹に、100G DWDM PAM4テクノロジーに関連するいくつかの課題や制限を考慮することは重要です。この記事では、データセンター相互接続(DCI)分野における100G DWDM PAM4技術の限界と、FSがそれらにどのように対処するかについて説明します。
現在の100G DWDM PAM4ソリューションの主な課題
現在の100G DWDM PAM4ソリューションでは、DWDM PAM4モジュール、Mux Demux、EDFA、DCMなど、多くの光機器が必要です。まず、DWDM信号はスイッチからMuxに伝送されます。Muxは複数の信号をファイバペアに多重化します。長距離伝送の場合は、分散補償(DCM)やEDFAで信号を増幅します。すべてのカードはラックに設置され、カード間の適切な接続はエラーを避けるために非常に重要です。このように、各ボードのコンフィギュレーションとパラメーターは個別に設定する必要があります。既存のスイッチがDWDM信号をサポートしていない場合は、互換性のあるスイッチを試すか、1310nm/850nm信号をMuxに送信する前にDWDM信号に変換するOEOコンバータを追加購入する必要があります。
図1: 現在の100G DWDM PAM4ソリューション
そのため、この100G DWDM PAM4ネットワーク・ソリューションを選択した場合、しばしば次のような課題に遭遇する可能性があります:
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複雑な機器の設置: 100G DWDM PAM4の導入には、Mux Demux、EDFA、VOA、その他のコンポーネントを含む高度な光伝送装置が必要であり、複雑な設置や専門的な知識が必要になる場合があります。そのため、導入段階において課題が生じる可能性があります。
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熟練した専門家の不足:データセンターの相互接続では、光アナログ信号のユニークな特性とデータ量の増大が、IT担当者に新たな課題を突きつけています。IT担当者には光伝送に関する専門知識が不足していることが多く、また、機器の増加に伴い、迅速かつ正確なサービスプロビジョニングとトラブルシューティングが求められます。
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高いコスト: 100G PAM4モジュールの価格は、設計の複雑さと使用される高度な変調技術により、他のモジュールに比べて比較的高いです。また、スイッチとDWDM信号間の互換性要件により、追加費用が発生する可能性があります。このコストは、DCIソリューションを導入する企業にとって大きな投資となり、プロジェクト全体の予算に影響を与える可能性があります。
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限られた光ファイバリソース: データセンターの規模が拡大するにつれ、データセンターの相互接続に対する需要も倍増しています。しかし、ファイバリソースは無数にあるわけではありません。データセンターを相互接続する需要が利用可能なファイバ容量を上回ると、ボトルネックや輻輳が発生し、パフォーマンスが低下する可能性があります。
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高い消費電力: 100G PAM4伝送では、変調方式が複雑であるため、一般的に高い消費電力が必要となります。データセンター環境における消費電力と放熱の管理は、信頼性の高い効率的な運用を確保する上で非常に重要です。あるいは、シャットダウンの原因となり、コンポーネントの劣化を早め、寿命を縮める可能性もあります。
FSは現在の100G DWDM PAM4ソリューションの問題にどう対処するのか?
FSは、データセンター相互接続分野におけるPAM4ソリューションに関連する課題を理解しており、アプローチの発見に尽力しています。
コンポーネントの統合
従来のDWDM PAM4ソリューションでは、シャーシにトランスポンダやマックスポンダなどの様々なカードを搭載するのが一般的です。さらに、ユーザーはデータ伝送品質を強化するためにEDFA、DCM、OLPなどの光レイヤカードを追加購入し、これらのカード間の相互接続を確立する必要があることが多いです。伝送距離を延ばし、ノイズ干渉を緩和するために、EDFA、DCM、VOAはPAM4信号の必需品です。DWDM PAM4ソリューションに必要な製品は数多くあります。しかし、FSは最適化の必要性を認識しています。必要な光レイヤカードは明らかなので、なぜそれらを統合ソリューションにしないのでしょうか?
様々なタイプのEDFA(PA、BA、LA)とDCMを1つのデバイスに統合することは、光ネットワークメーカーの一般的な手法であり、ユーザーに大きな利便性を提供します。この統合により、1つのデバイスで複数のボードを置き換えることができ、複数の機能をサポートすることができます。このコンセプトに基づいて、DWDM PAM4 ソリューション内に必要なMux Demux、EDFA、DCM、VOAコンポーネントを統合することも検討できます。
図2:EDFAとDCMによるWDM PAM4ソリューション
互換性問題の解消
その後、新たな問題が発生した。DWDM PAM4ソリューションでは、伝送装置と接続するために、スイッチがDWDM PAM4信号をサポートする必要があります。既存のスイッチがDWDM PAM4モジュールに対応していない場合、顧客は新しい機器を購入するか、予算の制約からPAM4ソリューションを断念しなければならない可能性があります。DWDM PAM4モジュールには特定の要件があり、すべての機器が対応できるわけではありません。100G SR4のような互換性のあるモジュールで代用することは可能ですか?
この問題に対処するために、私たちは新しいアプローチとして、DWDM PAM4モジュールを機器に内蔵することを提案しています。つまり、ユーザーは高価なDWDM PAM4モジュールではなく、ポート上の100G SR4/LR4/IR4モジュールだけを必要とします。その結果、スイッチ/ルートに対する厳しい要件はなくなりました。
光ファイバ使用量の削減
光ファイバリソースの利用には限りがあるため、多くのユーザーがファイバ利用を最適化する方法を模索しています。シングルファイバソリューションは有利なアプローチとして浮上してきました。このような需要に応えるため、FS社はDWDM PAM4ソリューションをさらに強化し、装置内にレッド/ブルー・フィルターを搭載しました。この革新的な強化により、1本の光ファイバでの信号伝送が可能になり、データセンター相互接続(DCI)伝送におけるファイバリソースの全体的な消費を効果的に削減することができます。
構成の簡素化
既存のDCI波長分割多重(WDM)システムは、カード間に複数のファイバー接続を持つ複雑なもので、サービスや光レイヤーのパラメーターを設定するために専門の担当者を必要とします。経験の浅い人が扱うのは困難であり、作業負荷も大きいです。このような場合、自動コンフィギュレーションが特に重要になります。当社の新しいソリューションでは、EDFAとDCMを単一のプラットフォームに統合し、集中管理できるようにしました。自動コンフィギュレーションとゼロタッチ・プロビジョニングの機能を追加することができます。このプラットフォームは、リンクに基づいて分散補償とゲインの値を自動的に調整することができます。
FSがDCI向け100G DWDM PAM4代替ソリューションを推奨
以上のような課題や顧客の要望から、FS社はDWDM PAM4伝送における統合性、互換性、ファイバリソースの最適化、容易な導入というニーズに応える包括的なソリューションを開発しました。それは、DCP920シリーズを中心としたシングルファイバー100G DWDM PAM4 DCIソリューションです。この製品とソリューションの詳細を掘り下げてみよう。
図3:DCP920シリーズの特徴
DCP920シリーズは、100G PAM4モジュール、Mux Demux、EDFA、DCM、VOA、Red/Blueフィルタを1Uプラットフォームに統合したオールインワン設計で、シンプルなDCIネットワークを実現します。DWDM PAM4モジュールが内蔵されているため、ユーザーはスイッチとプラットフォームを100G SR4/LR4/IR4モジュールで接続するだけで、プラットフォームが1310nm/850nm信号を100G DWDM PAM4信号に変換し、相手側に送信することができます。EDFAやDCMなどの追加コンポーネントを手動で設置する必要はありません。
T100G DWDM PAM4ソリューションは、通常、80KM伝送用のシングル・ファイバによるポイント・ツー・ポイントのデータセンター相互接続に適用されます。100G DCIソリューションに必要なすべてのコンポーネントと機能が統合されています。プラグアンドプレイ・システムです。たった2つのプラットフォームで、必要なすべてのカードと専門家を置き換えることができます。さらに、このソリューションは自動管理とコンフィギュレーションをサポートしており、EDFA(BA、PA)とDCMのパラメーターを現在のリンク条件に基づいて、手動で操作することなく自動的に調整することができます。この機能により、初心者ユーザーには特に使いやすくなっています。光伝送サービスの専門知識を持たないスタッフでも操作可能です。
図4:FSポイント・ツー・ポイント100G DWDM PAM4 DCIソリューション
FS 100G DWDM PAM4 ソリューションを適用すると何が得られるか?
FS 100G DWDM PAM4ソリューションを紹介した後、以下の主要な利点をまとめることができます:
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オールインワン設計で設置が簡単: このソリューションはオールインワン設計で、DWDM PAM4モジュール、Mux Demux、EDFA、DCM、VOA、Red/Blue Filterを1Uプラットフォームに統合しています。
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コストを30%削減: 内蔵の100G DWDM PAM4モジュールにより、このソリューションには幅広い互換性があり、コストを削減することができます。このソリューションの光モジュールとスイッチは、DWDM信号をサポートするために必要ありません。DWDMモジュールや追加の光レイヤカードを購入する必要がありません。100G SR4/LR4/IR4モジュールを使用してDWDM PAM4信号を伝送すれば、既存の機器を交換することなくネットワーク・インフラをアップグレードできます。統合された設計により、経費を最大30%まで大幅に削減できます。
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ゼロタッチ構成: このソリューションの特徴は、プラグアンドプレイとゼロタッチ・コンフィギュレーションです。光パワーと分散を自動的に設定できるため、分散値、ゲイン、パワーを個別に設定・調整する必要がなく、専門的なスキルがなくても簡単にメンテナンスが行えます。
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800G大容量: 100G DWDM PAM4ソリューションは、100G信号の効率的な伝送を可能にするだけでなく、限られたスペースで400Gや800Gといったより高い容量をサポートする能力を提供します。既存のインフラを最大限に活用し、帯域幅需要の増大に対応するシームレスな拡張性を実現します。
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0.44W/Gの低消費電力: 最適化された設計により、このソリューションは0.44W/Gという驚異的な低消費電力を実現しています。この驚異的な電力効率は運用コストを削減し、エネルギー消費とカーボンフットプリントを最小限に抑えることで環境の持続可能性にも貢献します。
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マンツーマンの専門技術サポート: FSは、お客様のニーズに合わせたデータセンタ相互接続ソリューションのカスタマイズ、デモ体験の提供、オンライントレーニングのサポート、エンドツーエンドのネットワーク展開および統合サービスの提供を行い、お客様のネットワーク構築の旅を通して継続的なサポートを保証します。
結論
FS 100G DWDM PAM4ソリューションは、ポイント・ツー・ポイントのデータセンター相互接続、DWDMベースの100Gメトロアクセス、キャンパスおよびエンタープライズリンク、5Gモバイルアクセスアーキテクチャなどのアプリケーションに対応します。距離が0~80km/120kmのデータセンターDCIアプリケーションでは、100G PAM4テクノロジーは、より高価なコヒーレント100G DWDMテクノロジーと市場シェアを争うことができます。FSは、市場の需要に応える先進的なソリューションを提供する強みを改めて示しました。この100G DWDM PAM4ソリューションについて今すぐお問い合わせください。
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