Vývojář telekomunikačních zařízení Ciena představil systém pro zpracování optického signálu. Zvýší rychlost přenosu dat v optickém vláknu na 800 Gbit/s.
Pod řezem - o principech jeho fungování.
--Ото - — CC BY-SA
Potřebujete více vlákniny
Se spuštěním sítí nové generace a rozšířením zařízení internetu věcí podle některých odhadů jejich počet 50 miliard za tři roky – objem globálního provozu se bude jen zvyšovat. Deloitte říká, že stávající infrastruktura optických vláken, která je základem pro sítě 5G, nebude stačit takovou zátěž zvládnout. Názor analytické agentury je podporován a poskytovatelé cloudu.
K nápravě situace stále více organizací pracuje na systémech, které zvyšují propustnost „optiky“. Jedno z hardwarových řešení vyvinula Ciena – jmenuje se WaveLogic 5. Podle inženýrů společnosti je nový procesor schopen poskytovat rychlost přenosu dat až 800 Gbit/s na jediné vlnové délce.
Jak nové řešení funguje
Ciena představila dvě modifikace procesoru WaveLogic 5. První se jmenuje WaveLogic 5 Extreme. Je to schéma , který funguje jako digitální signálový procesor () síť z optických vláken. DSP převádí signál z elektrického na optický a naopak.
WaveLogic 5 Extreme podporuje propustnost vláken od 200 do 800 Gbps – v závislosti na vzdálenosti, na kterou je potřeba signál poslat. Pro efektivnější přenos dat Ciena zavedla do firmwaru procesoru algoritmus pro pravděpodobnostní vytvoření konstelace signálu ( - PCS).
Tato konstelace je souborem hodnot amplitudy (bodů) pro přenášené signály. Pro každý z konstelačních bodů vypočítá algoritmus PCS pravděpodobnost poškození dat a energii potřebnou k odeslání signálu. Poté zvolí amplitudu, pro kterou bude poměr signálu k šumu a spotřeba energie minimální.
Procesor také používá dopředný algoritmus opravy chyb () a multiplexování s frekvenčním dělením (). K ochraně přenášených informací se používá šifrovací algoritmus .
Druhou modifikací WaveLogic 5 je řada zásuvných Nano optických modulů. Mohou odesílat a přijímat data rychlostí až 400 Gbps. Moduly mají dva tvarové faktory - QSFP-DD a CFP2-DCO. První má malou velikost a je určen pro sítě 200 nebo 400 GbE. Díky vysoké rychlosti připojení a nízké spotřebě energie je QSFP-DD vhodný pro řešení datových center. Druhý tvarový faktor, CFP2-DCO, se používá k odesílání dat na vzdálenosti stovek kilometrů, takže bude použit v sítích 5G a infrastruktuře poskytovatelů internetových služeb.
WaveLogic 5 se začne prodávat v druhé polovině roku 2019.
--Ото - —PD
Výhody a nevýhody procesoru
WaveLogic 5 Extreme byl jedním z prvních procesorů na trhu, který přenášel data na jediné vlnové délce rychlostí 800 Gbps. U mnoha konkurenčních řešení je toto číslo 500–600 Gbit/s. Ciena těží z o 50 % větší kapacity optických kanálů a zvýšení na% 20.
Je tu ale jedna potíž – s kompresí signálu a zvýšením rychlosti přenosu dat hrozí zkreslení informací. S rostoucí vzdáleností se zvětšuje. Z tohoto důvodu procesor potíže při odesílání signálu na velké vzdálenosti. Ačkoli vývojáři říkají, že WaveLogic 5 je schopen přenášet data „přes oceány“ rychlostí 400 Gbit/s.
Analogy
Systémy pro zvýšení kapacity vláken vyvíjejí také společnosti Infinite a Acacia. První firemní řešení se nazývá ICE6 (ICE - Infinite Capacity Engine). Skládá se ze dvou součástí - optického integrovaného obvodu (PIC - Photonic Integrated Circuit) a digitálního signálového procesoru v podobě čipu ASIC. PIC v sítích převádí signál z optického na elektrický a naopak a ASIC je zodpovědný za jeho multiplexování.
Zvláštností ICE6 je pulzní modulace signálu (). Digitální procesor rozděluje světlo určité vlnové délky na další dílčí nosné frekvence, což rozšiřuje počet dostupných úrovní a zvyšuje spektrální hustotu signálu. Očekává se, že ICE6, stejně jako WaveLogic, bude poskytovat rychlost přenosu dat v jednom kanálu na úrovni 800 Gbit/s. Produkt by se měl začít prodávat do konce roku 2019.
Pokud jde o Acacia, její inženýři vytvořili modul AC1200. Poskytne rychlost přenosu dat 600 Gbit/s. Této rychlosti je dosaženo pomocí 3D formování konstelace signálu: algoritmy v modulu automaticky mění frekvenci použití bodů a jejich polohu v konstelaci, upravujíce kapacitu kanálu.
Očekává se, že nová hardwarová řešení zvýší propustnost optického vlákna nejen na vzdálenosti v rámci jednoho města či regionu, ale i na delší vzdálenosti. Aby toho dosáhli, inženýři musí překonat potíže spojené s hlučnými kanály. Navýšení kapacity podvodních sítí bude mít pozitivní dopad na kvalitu služeb poskytovatelů IaaS a velkých IT společností, vzhledem k tomu, že „» polovina provozu přenášeného po dně oceánu.
Co zajímavého máme na blogu ITGLOBAL.COM:
Zdroj: www.habr.com