Распрацоўнік тэлекамунікацыйнага абсталявання Ciena прадставіў сістэму апрацоўкі аптычных сігналаў. Яна павялічыць хуткасць перадачы даных у оптавалакне да 800 Гбіт/с.
Пад катом - аб прынцыпах яе працы.
Фота - CC BY-SA
Трэба больш оптавалакна
З запускам сетак новага пакалення і распаўсюджваннем прылад інтэрнэту рэчаў - па некаторых ацэнках, іх колькасць 50 млрд ужо праз тры гады - аб'ём сусветнага трафіку толькі ўзрасце. У Deloitte кажуць, што існуючай оптавалакновай інфраструктуры, якая з'яўляецца асновай для 5G-сетак, не хопіць з падобнай нагрузкі. Пункту гледжання аналітычнага агенцтва падтрымліваюць і хмарныя правайдэры.
Каб выправіць сітуацыю, усё больш арганізацый працуюць над сістэмамі, якія падвышаюць прапускную здольнасць «оптыкі». Адно з апаратных рашэнняў распрацавалі ў Ciena – яно атрымала назву WaveLogic 5. Па словах інжынераў кампаніі, новы працэсар здольны забяспечыць хуткасць перадачы дадзеных да 800 Гбіт / с на адной даўжыні хвалі.
Як працуе новае рашэнне
Ciena прадставілі дзве мадыфікацыі працэсара WaveLogic 5. Першая завецца WaveLogic 5 Extreme. Яна ўяўляе сабой схему , якая выступае ў ролі лічбавага сігнальнага працэсара () оптавалакновай сеткі. DSP пераўтворыць сігнал з электрычнага ў аптычны і наадварот.
WaveLogic 5 Extreme падтрымлівае прапускную здольнасць оптавалакна ад 200 да 800 Гбіт / с – у залежнасці ад дыстанцыі, на якую трэба адправіць сігнал. Для больш эфектыўнай перадачы дадзеных Ciena ўкаранілі ў прашыўку працэсара алгарытм імавернаснага фарміравання сігнальнага сузор'я. - PCS).
Гэта сузор'е ўяўляе сабой набор значэнняў амплітуды (кропак) для перадаюцца сігналаў. Для кожнай з кропак сузор'я PCS-алгарытм вылічвае верагоднасць скажэння дадзеных і значэнне патрабаванай на адпраўку сігналу энергіі. Пасля ён выбірае тую амплітуду, для якой суадносіны сігнал/шум і энергазатраты будуць мінімальнымі.
Таксама ў працэсары выкарыстоўваецца алгарытм прамой карэкцыі памылак () і мультыплексаванне сігналу з падзелам па частаце (). Для абароны перадаванай інфармацыі выкарыстоўваецца алгарытм шыфравання .
Другая мадыфікацыя WaveLogic 5 – гэта серыя падключаюцца аптычных модуляў Nano. Яны могуць адпраўляць і прымаць дадзеныя са хуткасцю да 400 Гбіт/з. Модулі маюць два формаў-фактару – QSFP-DD і CFP2-DCO. Першы мае невялікія памеры і прызначаны для сетак 200 ці 400GbE. З-за высокай хуткасці падключэння і нізкага энергаспажывання QSFP-DD падыдуць для рашэнняў у ЦАД. Другі формаў-фактар – CFP2-DCO – выкарыстоўваюць для адпраўкі дадзеных на адлегласці ў сотні кіламетраў, таму яго будуць прымяняць у сетках 5G і інфраструктуры інтэрнэт-правайдэраў.
У продаж WaveLogic 5 паступіць у другой палове 2019 гады.
Фота - PD
Перавагі і недахопы працэсара
WaveLogic 5 Extreme стаў адным з першых працэсараў на рынку, які перадае дадзеныя на адной даўжыні хвалі са хуткасцю ў 800 Гбіт/з. У шматлікіх канкурэнтных рашэнняў гэты паказчык складае 500-600 Гбіт / с. Ciena мае перавагу за рахунак пашырэння ёмістасці аптычнага канала на 50% і павелічэнні яго на 20%.
Але ёсць адна цяжкасць – з ушчыльненнем сігналу і павышэннем хуткасці перадачы даных з'яўляецца рызыка скажэння інфармацыі. Ён узрастае з павелічэннем дыстанцыі. Па гэтай прычыне працэсар складанасці пры адпраўцы сігналу на вялікія адлегласці. Хоць распрацоўнікі кажуць, што WaveLogic 5 здольны трансляваць дадзеныя "праз акіяны" на хуткасці ў 400 Гбіт / с.
аналагі
Сістэмы для павелічэння прапускной здольнасці оптавалакна таксама распрацоўваюць Infinite і Acacia. Рашэнне першай кампаніі называецца ICE6 (ICE – Infinite Capacity Engine). Яно складаецца з двух кампанентаў – аптычнай інтэгральнай схемы (PIC – Photonic Integrated Circuit) і лічбавага сігнальнага працэсара ў выглядзе ASIC-мікрасхемы. PIC у сетках перакладае сігнал з аптычнага ў электрычны і наадварот, а ASIC адказвае за яго мультыплексаванне.
Асаблівасць ICE6 - імпульсная мадуляцыя сігналу (). Лічбавы працэсар падзяляе святло вызначанай даўжыні хвалі на дадатковыя якія паднясуць частоты, што пашырае лік даступных узроўняў і павялічвае спектральную шчыльнасць сігналу. Чакаецца, што ICE6, як і WaveLogic, забяспечыць хуткасць перадачы даных у адным канале на ўзроўні 800 Гбіт/с. У продаж прадукт павінен паступіць да канца 2019 года.
Што да кампаніі Acacia, то яе інжынеры стварылі модуль AC1200. Ён забяспечыць хуткасць трансляцыі даных у 600 Гбіт/с. Такі хуткасці дасягаюць з дапамогай 3D-фармавання сігнальнага сузор'я: алгарытмы ў модулі аўтаматычна змяняюць частату выкарыстання кропак і іх становішча ў сузор'і, падладжваючы прапускную здольнасць каналаў.
Чакаецца, што новыя апаратныя рашэнні павялічаць прапускную здольнасць аптычнага валакна не толькі на адлегласцях у межах аднаго горада ці рэгіёна, але і на больш істотных дыстанцыях. Для гэтага інжынерам засталося пераадолець цяжкасці, звязаныя з зашумленне каналаў. Павелічэнне прапускной здольнасці падводных сетак дадатна адаб'ецца на якасці сэрвісаў IaaS-правайдэраў і буйных ІТ-кампаній, улічваючы, што яны» палову трафіку, які перадаецца па дне акіяна.
Што цікавага ёсць у нас у блогу ITGLOBAL.COM:
Крыніца: habr.com