近年、ほぼすべての業界で高速データ伝送の需要が高まっており、光トランシーバーは現代の通信ネットワークの重要な要素として浮上しています。特に、 400g PSM4 光トランシーバーは、毎秒 400 ギガビットの伝送速度をサポートできるという点で際立っています。このガイドでは、4g PSMXNUMX トランシーバーの詳細について説明し、その技術仕様、動作モード、データ センターおよび長距離ネットワーク内での導入領域について説明します。この分析を通じて、読者は、他の高度な光通信ソリューション ファミリの中でこのテクノロジがどのような位置づけにあるかを理解できます。このテクノロジは、現代テクノロジの現在および将来の帯域幅拡張のニーズを解決することに明確に焦点を当てています。
トランシーバーとは何ですか？どのように機能しますか？
コンジュゲートは、送信機と受信機という100つのデバイスを備えた電子部品のペアです。通信システムで機能し、4つのチャネルでデータを送受信します。たとえば、XNUMXGBASE-PSMXNUMXの場合です。 光伝送トランシーバー、トランスミッター、レシーバーは、送信用に電気信号を光信号に変換し、信号を受信すると、入力信号を電気信号に戻します。これは、送信用の情報を運ぶ光パルスを生成するレーザーを介して行われます。光パルスが検出されると、光検出器はこれらの光パルスをネットワークが解釈できる電子データに変換します。この双方向機能により、長距離の高速データ伝送に不可欠なコンポーネントであるトランシーバーを介して光ファイバー ネットワークでデータを送受信できるため、伝送遅延がなくなります。
トランシーバーモジュールの基礎を理解する
トランシーバーモジュールを理解するには、その構成要素と光通信リンクでの動作を理解することが不可欠です。一般的に、 トランシーバーモジュール これには、レーザー ドライバー、レーザー、光検出器、および関連電子機器が含まれます。レーザー ドライバーは、レーザーを制御して、入力された電気データに対応する範囲の光パルスを生成し、それを光信号に変換します。一方、光検出器は範囲を受信し、それを電気信号に戻して、その後のデータ処理を行います。この変換サイクルにより、十分に保護された信号が提供されます。光ファイバー チャネルでのデータ損失が最小限に抑えられ、今日のほとんどの通信サービスに不可欠な高速データ転送が向上します。
qsfp28 トランシーバーはどのように動作しますか?
QSFP28トランシーバーは、イーサネット経由のデータ伝送や、主にデータセンターで使用されるデータ通信用のインターフェースとして機能します。送信ポートと受信ポートのうち25つだけが、最大100Gbpsの速度を達成できます。トランシーバーは100つのレーンでデータを送受信できるため、トランシーバーの最大速度スループットは4Gbpsにまで増加します。トランシーバーモジュールは、28GBASE-PSM100システムにとって最も重要なDSPと4層レーザーベースのモジュールを採用しています。すべてのレーンは論理的かつ空間的に並列に動作します。つまり、QSFPXNUMXパッケージに密集したデータストリームを、多くの制約なしに同時に送信できます。これにより、帯域幅効率が向上し、現代の高密度システムに不可欠なスケーラブルなネットワークアーキテクチャが可能になります。このモジュールは、使用中のパラメータを継続的に監視し、完璧なデータ信号が受信および送信されることを保証するプロトコルを使用することで、XNUMXGBASE PSMXNUMX アプリケーションにとって重要な長距離間のデータ損失を防ぐことができます。
PSM4光トランシーバーを使用する利点
PSM4は 光トランシーバ は、さまざまなメリットにより、堅牢なネットワーク機能を実現します。まず、このデバイスは、モデムシングルモードファイバーを使用して、通常最大500メートルの長距離を伝送できるため、データセンターなどの大量データ伝送環境に適しています。さらに、PSM4規格では、パラレルファイバー技術を使用して構造を経済的に拡張できるため、高価な波長選択デバイスを必要とせずに複数のデータレーンを多重化できます。また、低消費電力を実現するように設計されているため、特に400G QSFP-DDテクノロジーを使用する場合、大規模なデータエコシステムにおける電力問題の一部に対処できます。また、PSM4トランシーバーはさまざまな100Gネットワークデバイスと互換性があり、ユーザーの要件に応じてネットワークにスムーズに統合できます。このような利点を組み合わせることで、効果的な情報伝送に必要な確実性と冗長性が得られ、これは現在の高密度ネットワークの運用をサポートするために不可欠です。
PSM4 規格は光伝送をどのように強化するのでしょうか?
100G PSM4と400G PSM4の主な特徴
100G PSM4 規格の本質は、それぞれ 25Gbps で動作する 100 つのチャネルを介してデータを送信し、合計 500Gbps の帯域幅を実現することです。この設計哲学は、高度な波長多重化を必要としないため、単純明快です。さらに、シングルモード ファイバーを使用しているため、最大 XNUMX メートルの長距離伝送が保証され、データ センターの相互接続に適しています。
同様に、400G PSM4 規格は、このアーキテクチャを追加レーンで拡張して合計 400 Gbps の帯域幅を提供するように設計されました。今日のネットワークでは、より優れたデータ レートに対する需要が高まっているため、各レーンは以前の規格よりもはるかに高速です。これらの設計全体にわたる PSM4 規格では、低電力と低発熱が主な焦点であり、これは高密度のネットワーク デバイス ラックの作業効率を高めるために非常に重要です。これにより、高品質のデータ レート伝送が保証され、高度なデータ センターや高速ネットワーク アプリケーションの重要なニーズが満たされます。
PSM1310における4nm技術の役割
PSM4 トランシーバー技術の文脈では、1310nm 波長の使用は、性能と価格のトレードオフが良好であるため重要です。1310nm 波長は、PSM4 標準、特に 100GBASE PSM4 トランシーバーに基づくアプリケーションを設計する上で不可欠なシングルモード ファイバー光導波路にとって理想的な選択肢です。この波長は、長距離での分散と減衰を大幅に低減するため、長距離と高い信頼性が不可欠なデータ センター相互接続での使用に適しています。さらに、1310nm の採用は業界の慣行と一致しているため、光インフラストラクチャの他の要素と競合することなく実装できます。この決定により、データ転送の効率がさらに向上します。したがって、主に PSM4 MPO 構成が採用されている場合、高性能ネットワークで最新のスケーラブルで手頃な価格のソリューションを実装できます。
データ センターのニーズに QSFP28 を選択する理由は何ですか?
100g qsfp28 psm4トランシーバーを使用する利点
- 高い帯域幅とパフォーマンス: 100G QSFP28 PSM4 トランシーバーは、適切なデータ伝送速度を備えているため、高度なデータセンター環境でネットワーク機能を向上させるのに最適です。シングルモード ファイバーあたり 100 Gbps の帯域幅を提供し、高性能コンピューティングおよびストレージ エリア ネットワークの要件を満たします。
- 費用対効果と効率性: このグループのトランシーバーは、経済的なシングルモード ファイバーを使用してコストを削減することで、全体的なネットワーク支出を向上することが期待されています。また、電力定格と放熱も低減する傾向があるため、運用コストが削減され、データ センターのエネルギー効率が向上します。
- 長距離伝送と信頼性: 100G QSFP28 PSM4 トランシーバーは、最大 500 メートルの伝送距離を維持できるため、相互接続およびデータ センター相互接続アプリケーションで使用できます。メーカーが製品に定義した概要仕様を満たしているため、さまざまなネットワーク システムで優れたパフォーマンスを発揮します。
QSFP28と他の光モジュールの比較
QSFP28 トランシーバーは、さまざまなネットワークにわたって一連の明確なメリットと使用例を備えているため、SFP+、CFP、XFP などの他の光モジュールと比較されることがよくあります。QSFP28 が優れている重要な要素は、モジュールあたり 100 Gbps の帯域幅機能です。これは、(SFP+) モジュールの 10 Gbps 帯域幅機能や、前世代の 40 Gbps QSFP+ モジュールによって提供された 40 Gbps よりも大幅に高くなっています。これにより、データセンターは、既存のファイバー構造に依存しながら、100 G ネットワークに効率的に移行できます。さらに、このモジュールを配置すると、CFP ベースのモジュールよりもはるかに少ないスペースを占めるため、ポート密度が向上し、同じ領域に多くのポートが配置されます。100GBASE-PSM4 の場合のように、ポート密度の向上は、現代のデータセンターでは、ネットワーク容量を強化しながらサーバーのサイズと重量を削減するために不可欠です。さらに、QSFP28 モジュールは多くの MSA 標準に準拠しており、さまざまなプロトコルで動作する高速かつ高性能なネットワーク インフラストラクチャに搭載できるため、汎用性があります。
QSFP28 1310nm 500mソリューションの実装
QSFP28 1310nm 500m ソリューションをうまく実装するには、短距離データセンター相互接続の到達可能性を求める仕様を理解する必要があります。100G イーサネット ネットワーク用に設計されたこのトランシーバーは、25 Gbps のレーンを 100 つ使用し、各レーンの帯域幅は 1310 Gbps です。送信波長は 500nm に設定されているため、シングルモード ファイバーを介して XNUMX メートル以下の距離で効果的な信号伝送が可能になり、大規模データセンター内の内部接続に適しています。このソリューションを導入する際は、ファイバーの種類やネットワーク トポロジーなどの既存のソリューションとの互換性を確保するように注意する必要があります。さらに、IEEE や MSA 仕様などの国際標準化機構における相互接続デバイスの設計と構築により、相互運用性と高性能メトリックが確保されます。データセンターのスケーリング ポリシーの効率と冗長性を妨げないように、デバイスあたりの電力消費とポート数を考慮する必要があります。
光トランシーバー モジュールのインストールとパフォーマンスに関する考慮事項は何ですか?
光通信システム構築ガイドライン
光システムの導入と、パフォーマンスと信頼性を保証するためのその提供の際には、考慮すべき点がいくつかあります。まず、使用する光トランシーバー モジュールの種類について慎重に検討し、現在のネットワーク インフラストラクチャまたは将来の拡張が実行可能であることを確認する必要があります。サポートされているデータ レート、ファイバーの種類、シングル モードまたはマルチモード、および伝送距離が適切であることを確認します。次に、信号のパフォーマンスに悪影響を与える可能性のあるケーブルとコネクタの物理的な損傷に重点を置き、メーカーのガイドラインに準拠して適切なインストールを確保します。標準化されたツールと手順を使用して定期的に機器をテストおよび調整すると、パフォーマンスの低下とシステムの寿命の低下を軽減できます。最後に、温度と湿度は、光デバイスのパフォーマンスに影響を与えるため、制御する必要がある環境要因です。これらのヒントはすべて、パフォーマンスと寿命の点であらゆるシステムの成功に不可欠であると、著名な業界の専門家が示唆しています。
低消費電力を維持するための重要な要素
光通信システムにおける消費電力の削減は、経済的および環境的観点から非常に重要です。最も重要なのは、全体的な運用操作を削減する低電力光トランシーバー モジュールを選択することです。エネルギー効率の高い設計には十分なチップセット テクノロジが統合されており、十分なデータ スループットを維持しながらアイドル時の消費電力を削減します。さらに、動的電力スケーリング テクノロジを活用することも可能で、これにより、トランシーバーは、特定の時点のデータ トラフィックの量に応じて電力消費をスケーリングできます。
もう 1 つの重要な要素は、物理層リソースの最適化です。高品質で損失の少ないファイバーを使用すると、信号増幅の必要性が最小限に抑えられ、光増幅器の使用に伴うエネルギー コストも最小限に抑えられます。さらに、システム設計者は、WDM の組み込みも検討する必要があります。WDM では、1 本のファイバーで複数の信号を伝送できるため、容量利用率が向上し、エネルギー使用が最適化されます。
最後に、自動監視システムを導入することは、積極的なエネルギー管理に値します。このようなシステムは、環境や機器の状態に応じてさまざまな動作設定を制御し、たとえば冷却を改善したり、電源を維持したりして、エネルギーの無駄を削減できます。ワットまたはキロワット時単位の電力消費のパラメータを詳細に分析すると、目標を設定したり、時間の経過とともに進捗状況を監視したりして、施設がエネルギーを最適に消費するのに役立ちます。
SMFおよびMPOケーブルとの互換性を確保
シングルモード ファイバー (SMF) とマルチファイバー プッシュオン (MPO) を適切に統合するには、すべてのケーブル タイプのニーズを理解することが重要です。最初のステップは、光トランシーバーが SMF および MPO コネクタを同時に使用できることを確認することです。これは、作業対象の機器の物理インターフェイス仕様を確認することを意味します。さらに、SMF および MPO ケーブルの帯域幅と距離の制限について説明します。これらは、この場合に非常に重要です。さらに、SMF および MPO ケーブルとネットワークの相互運用性を保証する厳格な手順を採用することで、データ伝送の不完全性を最小限に抑え、システム効率を最大化できます。
ブレークアウト ケーブルとダイレクト アタッチ ソリューションを効果的に使用するにはどうすればよいでしょうか?
PSM4 セットアップにおける DAC ブレイクアウト ケーブルの理解
PSM4 実装におけるブレークアウト ケーブルの役割を説明する際は、ネットワークの柔軟性と効率性を強調する必要があります。PSM4 構成では、4 つの高帯域幅ポートを複数の低帯域幅ポートに分割するために DAC (Direct Attach Copper) ブレークアウト ケーブルが使用されています。調査中に判明したように、DAC ブレークアウト ケーブルは、スペースと省電力が最優先されるデータ センターでの使用に最適です。このようなパッシブ デバイスは電源に接続する必要がないため、エネルギー効率に優れています。さらに、これらのケーブルを使用すると、スイッチとサーバー間の短距離の相互接続にトランシーバーが不要になるため、より経済的です。その結果、PSMXNUMX ソリューションに DAC ブレークアウト ケーブルを組み込むことで、効率的に拡張できる柔軟なネットワークを実装できることは容易に理解できます。
アクティブ光ケーブルの利点
アクティブ光ケーブル (AOC) は、銅線接続の代替手段に比べて利点があります。まず、光ファイバーを使用すると、AOC は長距離でより高いデータ レートを解決できるため、より広い帯域幅を必要とするデータ センターの相互接続や高性能コンピューティング環境に適しています。次に、銅線と比較して、AOC は軽量、薄型、小型であるため、ラックにかかる重量が軽減され、ケーブル管理が簡単になります。さらに関連する懸念事項は、電磁干渉です。AOC は構造上、電磁干渉の影響を受けにくく、電磁活動が活発な環境でもより信頼性の高いデータ伝送が促進されます。最後に、AOC などの分野では、必要なエネルギーが少なくなるため、運用コストとエネルギー効率が維持されます。これは、持続可能性を目指す現代の IT 環境では非常に有益です。
参照ソース
よくある質問（FAQ）
Q: 400g PSM4 光トランシーバーとは何ですか? また、他のトランシーバーとの違いは何ですか?
A: 400g PSM4 光トランシーバーは、データ センターや通信ネットワークの送信機です。400 つのチャネルで構成され、シングル モード ファイバーを使用して最大 100 GB のデータを送信できます。QSFP-DD や 28G QSFP4 PSM400 などの他のトランシーバーは 4 PSM400 よりもデータ転送速度が低いですが、4 PSM2 は帯域幅がはるかに広く、XNUMX キロメートル未満の短距離接続で確実に動作するように設計されています。
Q: 光相互接続ソリューションで PSM4 モジュールを使用する利点は何ですか?
A: PSM4 モジュールには、特に光貫通ワイヤ ソリューションで使用する場合に多くの利点があります。提供される相互接続は、より包括的な範囲の要件が少ない場所で使用する場合、高密度、より広い領域、低エネルギー消費、低コストを実現します。PSM4 テクノロジは並列光学の効率を高め、データ センター間の相互接続や、400G QSFP-DD モジュールと組み合わせたシステムなどの高度なコンピューティング システムの接続に役立ちます。さらに、PSM4 モジュールには MPO/MTP ビーズがあり、既存の光ファイバー ネットワークと簡単に接続できます。
Q: PSM4 400g 光トランシーバーと 100G QSFP28 PSM4 1310nm 500m モジュールの主な相違点と類似点は何ですか?
A: 400g PSM4 トランシーバーは、100G QSFP28 PSM4 1310nm 500m モジュールの 4 倍の帯域幅を提供します。どちらも PSM400 規格内で動作しますが、2g バリアントは、500G モデルの 100m 範囲とは対照的に、データ消費率が高く、伝送距離が最大 400km です。4g PSMXNUMX モジュールは、データ転送時間を改善しながら、データの必要性が高まる将来のデータ センターやスーパーコンピューターを対象としています。
Q: 400g PSM4 トランシーバーでは、光ネットワーク構成で光ファイバー スプリッターを使用できる柔軟性がありますか?
A: 光ファイバー スプリッターは多くの光ネットワークで使用できますが、400g PSM4 トランシーバーには推奨されません。PSM4 は、XNUMX つの Tx チャネルと XNUMX つの Rx チャネルを備えた光パラレル設計を使用しますが、ほとんどのスプリッターには存在しない可能性があります。複雑なネットワーク設計には、直接接続ケーブルまたは AOC ブレークアウト ケーブルを使用するのが最適です。これらは、短い距離の高速パラレル光学用に特別に設計されています。
Q: Cisco 機器は 400g PSM4 光トランシーバで動作しますか?
A: はい、適合します。100GBASE-PSM4 QSFP28 モジュールとさまざまな 400G PSM4 トランシーバーは、Cisco 機器に適合するように設計されています。ただし、特定の Cisco シリーズとファームウェア バージョンを確認してください。一部のメーカーによっては、Cisco スイッチ/ルーターとの相互運用をサポートする Cisco ロジックが組み込まれた OEM 互換モジュールを販売している場合があります。スイッチング デバイス、ファームウェア、および構成は Cisco 環境では重要になる可能性があるため、トランシーバーの製造元に互換性情報を再確認するか、電子メールでお問い合わせいただくことをお勧めします。
Q: 400g PSM4 トランシーバーと 400g LR4 トランシーバーの違いは何ですか?
A: 400g PSM4 と 400g LR4 トランシーバーは、到達距離と伝送方式が異なります。PSM4 (Parallel Single Mode 4-lane) は、それぞれ 100Gbps で伝送する 400 本の並列シングルモード ファイバーを使用するシリーズです。したがって、2km 未満の最適距離が維持されれば、合計累積伝送速度は 400Gbps になります。一方、4g LR400 トランシーバーには、長距離伝送を実現する波長分割多重技術が組み込まれており、最大 10km の距離で XNUMX 本のシングルモード ファイバーを介して XNUMXGbps を伝送します。
Q: 400g PSM4 光トランシーバーは DDM (デジタル診断モニタリング) に準拠していますか?
A: この規格では、DDM モニタリングを 400g PSM4 光トランスグリス管理機能として規定しています。これにより、ユーザーは温度、供給電圧、レーザー バイアス電流、光パワーなど、さまざまなパラメータを継続的にチェックして記録できます。DDM は、メンテナンス、トラブルシューティング、および必要に応じてネットワーク上のトランシーバの調整に不可欠です。さらに、問題が現実になる前に管理者に通知されるため、光ネットワークの管理を強化するのに役立ちます。
Q: 400g PSM4 トランシーバーを OTN (光トランスポート ネットワーク) 機能モジュール スロットに組み込むことはできますか?
A: 400g PSM4 トランシーバーは、イーサネット アプリケーションをサポートしています。このような用途には適していませんが、400G インターフェイスを備えた一部の OTN 機能モジュールで使用できます。ただし、OTN では通常、標準のフレーム フォーマットと前方誤り訂正 (FEC) が提供されることに注意してください。OTN システムに 400g PSM4 トランシーバーを使用する場合は、OTN 機器メーカーに問い合わせて、デバイスが互換性があり、OTN 環境で適切に動作することを確認してください。
Q: 400g PSM4 光トランシーバーの電源要件は何ですか?
A: 3.3 ボルト電源は、4G PSM400 光トランシーバーも含まれるいくつかの PSM4 光トランシーバーの標準であると報告されています。ただし、個々の電源要件はモジュールの種類とメーカーによって異なる場合があることに注意してください。ホスト コンピューターまたはラックベースのデバイスに、これらのトランシーバーに適した十分な電力と冷却機能があることを確認することが重要です。PSM4 トランスミッター モジュールに必要なエネルギーと熱ソリューションに関するより具体的な推奨事項については、PSM4 モジュールのデータシートを確認することをお勧めします。
Q: 400g PSM4 トランシーバーはワイヤレスおよび 5G 光ネットワークにどのように貢献しますか?
A: オフィスと無線ネットワークの中心には隙間があり、400G PSM4 トランシーバーは、ワイヤレスと稼働中のネットワークを含むデータセンターとネットワーク間の高度な接続性でそれを埋めました。さらに、データバーをさまざまな場所に渡すことを含む多くの問題は、多くの PSM4 トランスミッターですぐに解決されました。PSM4 テクノロジーとその多数の並列光学系における速度に対する需要の高まりにより、多数の 5G 信号のカバレッジと分散が容易になり、将来のワイヤレス ネットワークのさまざまなデータ ニーズが強化されました。