قدمت شركة Ciena، مطورة معدات الاتصالات، نظامًا لمعالجة الإشارات الضوئية. سيؤدي ذلك إلى زيادة سرعة نقل البيانات في الألياف الضوئية إلى 800 جيجابت / ثانية.
تحت القطع - حول مبادئ عملها.
ото - - CC BY SA
بحاجة الى المزيد من الألياف
ومع انطلاق شبكات الجيل الجديد وانتشار أجهزة إنترنت الأشياء، ارتفع عددها بحسب بعض التقديرات 50 مليارًا في ثلاث سنوات - سيزداد حجم الحركة العالمية فقط. وتقول شركة ديلويت إن البنية التحتية الحالية للألياف الضوئية، والتي تعد الأساس لشبكات الجيل الخامس، لن تكون كافية للتعامل مع مثل هذا الحمل. ويدعم وجهة نظر الوكالة التحليلية ومقدمي الخدمات السحابية.
ولتصحيح هذا الوضع، تعمل المزيد والمزيد من المنظمات على أنظمة تزيد من إنتاجية "البصريات". تم تطوير أحد حلول الأجهزة بواسطة Ciena - ويسمى WaveLogic 5. ووفقًا لمهندسي الشركة، فإن المعالج الجديد قادر على توفير معدلات نقل بيانات تصل إلى 800 جيجابت/ثانية بطول موجة واحد.
كيف يعمل الحل الجديد
قدمت Ciena تعديلين على معالج WaveLogic 5. الأول يسمى WaveLogic 5 Extreme. إنه رسم تخطيطي ، الذي يعمل كمعالج الإشارات الرقمية () شبكة الألياف الضوئية. يقوم DSP بتحويل الإشارة من كهربائية إلى بصرية والعكس.
يدعم WaveLogic 5 Extreme إنتاجية الألياف من 200 إلى 800 جيجابت في الثانية - اعتمادًا على المسافة التي يجب إرسال الإشارة عبرها. من أجل نقل بيانات أكثر كفاءة، أدخلت Ciena في البرنامج الثابت للمعالج خوارزمية للتشكيل الاحتمالي لكوكبة الإشارة ( - أجهزة الكمبيوتر).
هذه الكوكبة عبارة عن مجموعة من قيم السعة (النقاط) للإشارات المرسلة. بالنسبة لكل نقطة من نقاط الكوكبة، تقوم خوارزمية PCS بحساب احتمالية تلف البيانات والطاقة المطلوبة لإرسال الإشارة. بعد ذلك، يختار السعة التي ستكون فيها نسبة الإشارة إلى الضوضاء واستهلاك الطاقة في حدها الأدنى.
يستخدم المعالج أيضًا خوارزمية تصحيح الأخطاء الأمامية () وتعدد الإرسال بتقسيم التردد (). يتم استخدام خوارزمية التشفير لحماية المعلومات المرسلة .
التعديل الثاني لـ WaveLogic 5 عبارة عن سلسلة من الوحدات الضوئية النانوية الإضافية. يمكنهم إرسال واستقبال البيانات بسرعات تصل إلى 400 جيجابت في الثانية. تحتوي الوحدات على عاملين للشكل - QSFP-DD وCFP2-DCO. الأول صغير الحجم ومصمم لشبكات 200 أو 400 جيجابت. نظرًا لسرعة الاتصال العالية والاستهلاك المنخفض للطاقة، فإن QSFP-DD مناسب لحلول مراكز البيانات. ويستخدم عامل الشكل الثاني، CFP2-DCO، لإرسال البيانات عبر مسافات تصل إلى مئات الكيلومترات، لذلك سيتم استخدامه في شبكات 5G والبنية التحتية لمزودي خدمة الإنترنت.
سيتم طرح WaveLogic 5 للبيع في النصف الثاني من عام 2019.
ото - —PD
مميزات وعيوب المعالج
كان WaveLogic 5 Extreme أحد المعالجات الأولى في السوق التي تنقل البيانات على طول موجي واحد بسرعة 800 جيجابت في الثانية. بالنسبة للعديد من الحلول التنافسية، يتراوح هذا الرقم بين 500 و600 جيجابت/ثانية. تستفيد شركة Ciena من زيادة سعة القنوات الضوئية بنسبة 50% وزيادة على 20٪.
ولكن هناك صعوبة واحدة - مع ضغط الإشارة وزيادة سرعة نقل البيانات، هناك خطر تشويه المعلومات. ويزداد مع زيادة المسافة. لهذا السبب المعالج الصعوبات عند إرسال إشارة عبر مسافات طويلة. على الرغم من أن المطورين يقولون إن WaveLogic 5 قادر على نقل البيانات "عبر المحيطات" بسرعة 400 جيجابت/ثانية.
النظير
كما يتم تطوير أنظمة لزيادة سعة الألياف بواسطة Infinite وAcacia. الحل الذي قدمته الشركة الأولى يسمى ICE6 (ICE - محرك ذو سعة لا نهائية). يتكون من مكونين - دائرة بصرية متكاملة (PIC - دائرة متكاملة فوتونية) ومعالج إشارات رقمية على شكل شريحة ASIC. تقوم تقنية PIC في الشبكات بتحويل الإشارة من ضوئية إلى كهربائية والعكس، وتكون ASIC مسؤولة عن تعدد إرسالها.
الميزة الخاصة لـ ICE6 هي تعديل نبض الإشارة (). يقوم المعالج الرقمي بتقسيم الضوء ذو الطول الموجي المحدد إلى ترددات حاملة فرعية إضافية، مما يؤدي إلى توسيع عدد المستويات المتاحة وزيادة الكثافة الطيفية للإشارة. ومن المتوقع أن يوفر ICE6، مثل WaveLogic، معدلات نقل البيانات في قناة واحدة عند مستوى 800 جيجابت/ثانية. يجب أن يتم طرح المنتج للبيع بحلول نهاية عام 2019.
أما بالنسبة لشركة أكاسيا، فقد قام مهندسوها بإنشاء وحدة AC1200. سيوفر سرعات نقل بيانات تصل إلى 600 جيجابت / ثانية. يتم تحقيق هذه السرعة باستخدام تشكيل ثلاثي الأبعاد لكوكبة الإشارة: تقوم الخوارزميات الموجودة في الوحدة تلقائيًا بتغيير تردد استخدام النقاط وموقعها في الكوكبة، وضبط سعة القناة.
ومن المتوقع أن تؤدي حلول الأجهزة الجديدة إلى زيادة إنتاجية الألياف الضوئية ليس فقط عبر المسافات داخل مدينة أو منطقة واحدة، ولكن أيضًا عبر مسافات أطول. وللقيام بذلك، يتعين على المهندسين فقط التغلب على الصعوبات المرتبطة بالقنوات المزعجة. إن زيادة قدرة الشبكات تحت الماء سيكون لها تأثير إيجابي على جودة الخدمات المقدمة من مقدمي خدمات IaaS وشركات تكنولوجيا المعلومات الكبيرة، نظرا لأنها "» نصف الحركة المنقولة على طول قاع المحيط.
ما هي الأشياء المثيرة للاهتمام التي لدينا على مدونة ITGLOBAL.COM:
المصدر: www.habr.com