El desenvolupador d'equips de telecomunicacions Ciena va presentar un sistema de processament de senyal òptic. Augmentarà la velocitat de transmissió de dades en fibra òptica fins a 800 Gbit/s.
Sota el tall - sobre els principis del seu funcionament.
Фото - — CC BY SA
Necessites més fibra
Amb el llançament de xarxes de nova generació i la proliferació de dispositius d'Internet de les coses, segons algunes estimacions, el seu nombre 50 milions en tres anys: el volum del trànsit global només augmentarà. Deloitte diu que la infraestructura de fibra òptica existent, que és la base de les xarxes 5G, no serà suficient per gestionar aquesta càrrega. El punt de vista de l'agència analítica està recolzat per i proveïdors de núvol.
Per posar remei a la situació, cada cop més organitzacions estan treballant en sistemes que augmenten el rendiment de l'"òptica". Una de les solucions de maquinari va ser desenvolupada per Ciena: s'anomena WaveLogic 5. Segons els enginyers de la companyia, el nou processador és capaç de proporcionar velocitats de transferència de dades de fins a 800 Gbit/s en una sola longitud d'ona.
Com funciona la nova solució
Ciena va presentar dues modificacions del processador WaveLogic 5. La primera s'anomena WaveLogic 5 Extreme. És un diagrama , que actua com a processador de senyal digital () Xarxa de fibra òptica. DSP converteix el senyal d'elèctric a òptic i viceversa.
WaveLogic 5 Extreme admet un rendiment de fibra de 200 a 800 Gbps, depenent de la distància a la qual s'ha d'enviar el senyal. Per a una transferència de dades més eficient, Ciena va introduir al firmware del processador un algorisme per a la formació probabilística d'una constel·lació de senyal ( - PCS).
Aquesta constel·lació és un conjunt de valors d'amplitud (punts) per als senyals transmesos. Per a cadascun dels punts de la constel·lació, l'algoritme PCS calcula la probabilitat de corrupció de dades i l'energia necessària per enviar el senyal. Després, selecciona l'amplitud per a la qual la relació senyal-soroll i el consum d'energia serà mínim.
El processador també utilitza un algorisme de correcció d'errors directes () i multiplexació per divisió de freqüència (). S'utilitza un algorisme de xifratge per protegir la informació transmesa .
La segona modificació de WaveLogic 5 és una sèrie de mòduls òptics Nano endollables. Poden enviar i rebre dades a velocitats de fins a 400 Gbps. Els mòduls tenen dos factors de forma: QSFP-DD i CFP2-DCO. El primer és de mida petita i està dissenyat per a xarxes de 200 o 400 GbE. A causa de l'alta velocitat de connexió i el baix consum d'energia, QSFP-DD és adequat per a solucions de centre de dades. El segon factor de forma, CFP2-DCO, s'utilitza per enviar dades a distàncies de centenars de quilòmetres, de manera que s'utilitzarà en xarxes 5G i infraestructura de proveïdors de serveis d'Internet.
WaveLogic 5 sortirà a la venda a la segona meitat del 2019.
Фото - —PD
Avantatges i desavantatges del processador
WaveLogic 5 Extreme va ser un dels primers processadors del mercat a transmetre dades en una sola longitud d'ona a 800 Gbps. Per a moltes solucions competitives, aquesta xifra és de 500 a 600 Gbit/s. Ciena es beneficia d'un 50% més de capacitat de canal òptic i augmentat en 20%.
Però hi ha una dificultat: amb la compressió del senyal i l'augment de la velocitat de transferència de dades, hi ha un risc de distorsió de la informació. Augmenta amb l'augment de la distància. Per aquest motiu el processador dificultats per enviar un senyal a llargues distàncies. Tot i que els desenvolupadors diuen que WaveLogic 5 és capaç de transmetre dades "a través dels oceans" a una velocitat de 400 Gbit/s.
Anàlegs
Infinite i Acacia també estan desenvolupant sistemes per augmentar la capacitat de fibra. La solució de la primera empresa es diu ICE6 (ICE - Infinite Capacity Engine). Consta de dos components: un circuit integrat òptic (PIC - Photonic Integrated Circuit) i un processador de senyal digital en forma de xip ASIC. El PIC a les xarxes converteix el senyal d'òptic a elèctric i viceversa, i l'ASIC és responsable de la seva multiplexació.
Una característica especial d'ICE6 és la modulació de polsos del senyal (). Un processador digital divideix la llum d'una certa longitud d'ona en freqüències addicionals de subportadora, la qual cosa amplia el nombre de nivells disponibles i augmenta la densitat espectral del senyal. S'espera que ICE6, com WaveLogic, proporcioni taxes de transferència de dades en un canal a un nivell de 800 Gbit/s. El producte hauria de sortir a la venda a finals de 2019.
Pel que fa a Acacia, els seus enginyers van crear el mòdul AC1200. Proporcionarà velocitats de transmissió de dades de 600 Gbit/s. Aquesta velocitat s'aconsegueix mitjançant la formació 3D d'una constel·lació de senyal: els algorismes del mòdul canvien automàticament la freqüència d'ús dels punts i la seva posició a la constel·lació, ajustant la capacitat del canal.
S'espera que les noves solucions de maquinari augmentin el rendiment de la fibra òptica no només a distàncies dins d'una ciutat o regió, sinó també a distàncies més llargues. Per fer-ho, els enginyers només han de superar les dificultats associades als canals sorollosos. L'augment de la capacitat de les xarxes submarines tindrà un impacte positiu en la qualitat dels serveis dels proveïdors d'IaaS i de les grans empreses de TI, atès que "» la meitat del trànsit transmès pel fons oceànic.
Quines coses interessants tenim al blog ITGLOBAL.COM:
Font: www.habr.com