Bydd y prosesydd yn cyflymu'r opteg i 800 Gbit yr eiliad: sut mae'n gweithio

Cyflwynodd datblygwr offer telathrebu Ciena system brosesu signal optegol. Bydd yn cynyddu'r cyflymder trosglwyddo data mewn ffibr optegol i 800 Gbit yr eiliad.

O dan y toriad - am egwyddorion ei weithrediad.

Bydd y prosesydd yn cyflymu'r opteg i 800 Gbit yr eiliad: sut mae'n gweithio
Фото - Timwether — CC BY-SA

Angen mwy o ffibr

Gyda lansiad rhwydweithiau cenhedlaeth newydd a'r toreth o ddyfeisiau Internet of Things, yn ôl rhai amcangyfrifon, eu nifer yn cyrraedd 50 biliwn mewn tair blynedd - dim ond cynyddu fydd maint y traffig byd-eang. Dywed Deloitte na fydd y seilwaith ffibr optig presennol, sy'n sail i rwydweithiau 5G, yn ddigon i drin llwyth o'r fath. Cefnogir safbwynt yr asiantaeth ddadansoddol gan cwmnïau telathrebu a darparwyr cwmwl.

I unioni'r sefyllfa, mae mwy a mwy o sefydliadau'n gweithio ar systemau sy'n cynyddu trwygyrch “opteg”. Datblygwyd un o'r datrysiadau caledwedd gan Ciena - WaveLogic 5 yw'r enw arno. Yn ôl peirianwyr y cwmni, mae'r prosesydd newydd yn gallu darparu cyfraddau trosglwyddo data hyd at 800 Gbit yr eiliad ar un donfedd.

Sut mae'r datrysiad newydd yn gweithio

Cyflwynodd Ciena ddau addasiad i brosesydd WaveLogic 5. Enw'r cyntaf yw WaveLogic 5 Extreme. Mae'n ddiagram ASIC, sy'n gweithredu fel prosesydd signal digidol (DSP) rhwydwaith ffibr optig. Mae DSP yn trosi'r signal o drydanol i optegol ac i'r gwrthwyneb.

Mae WaveLogic 5 Extreme yn cefnogi trwybwn ffibr o 200 i 800 Gbps - yn dibynnu ar y pellter y mae angen anfon y signal drosto. Er mwyn trosglwyddo data yn fwy effeithlon, cyflwynodd Ciena algorithm i gadarnwedd y prosesydd ar gyfer ffurfio cytser signal yn debygol (siapio cytser tebygol - PCS).

Set o werthoedd amplitude (pwyntiau) ar gyfer signalau a drosglwyddir yw'r cytser hwn. Ar gyfer pob un o'r pwyntiau cytser, mae'r algorithm PCS yn cyfrifo'r tebygolrwydd o lygredd data a'r egni sydd ei angen i anfon y signal. Wedi hynny, mae'n dewis yr osgled y bydd y gymhareb signal-i-sŵn a'r defnydd o ynni yn fach iawn ar ei gyfer.

Mae'r prosesydd hefyd yn defnyddio algorithm cywiro gwall ymlaen (FEC) ac amlblecsio rhannu amledd (FDM). Defnyddir algorithm amgryptio i ddiogelu gwybodaeth a drosglwyddir AES-256.

Yr ail addasiad o WaveLogic 5 yw cyfres o fodiwlau Nano optegol plug-in. Gallant anfon a derbyn data ar gyflymder hyd at 400 Gbps. Mae gan y modiwlau ddau ffactor ffurf - QSFP-DD a CFP2-DCO. Mae'r cyntaf yn fach o ran maint ac wedi'i gynllunio ar gyfer rhwydweithiau 200 neu 400GbE. Oherwydd y cyflymder cysylltiad uchel a'r defnydd pŵer isel, mae QSFP-DD yn addas ar gyfer datrysiadau canolfan ddata. Defnyddir yr ail ffactor ffurf, CFP2-DCO, i anfon data dros bellteroedd o gannoedd o gilometrau, felly bydd yn cael ei ddefnyddio mewn rhwydweithiau 5G a seilwaith darparwyr gwasanaeth Rhyngrwyd.

Bydd WaveLogic 5 yn mynd ar werth yn ail hanner 2019.

Bydd y prosesydd yn cyflymu'r opteg i 800 Gbit yr eiliad: sut mae'n gweithio
Фото - PxYma —PD

Manteision ac anfanteision y prosesydd

WaveLogic 5 Extreme oedd un o'r proseswyr cyntaf ar y farchnad i drosglwyddo data ar donfedd sengl ar 800 Gbps. Ar gyfer llawer o atebion cystadleuol, y ffigur hwn yw 500–600 Gbit yr eiliad. Mae Ciena yn elwa o 50% yn fwy o gapasiti sianel optegol ac wedi cynyddu effeithlonrwydd sbectrol ar 20%.

Ond mae un anhawster - gyda chywasgu signal a chynnydd mewn cyflymder trosglwyddo data, mae risg o ystumio gwybodaeth. Mae'n cynyddu gyda phellter cynyddol. Am y rheswm hwn y prosesydd efallai profiad anawsterau wrth anfon signal dros bellteroedd hir. Er bod y datblygwyr yn dweud bod WaveLogic 5 yn gallu trosglwyddo data “ar draws cefnforoedd” ar gyflymder o 400 Gbit yr eiliad.

Analogs

Mae systemau i gynyddu cynhwysedd ffibr hefyd yn cael eu datblygu gan Infinite ac Acacia. Yr enw ar ateb y cwmni cyntaf yw ICE6 (ICE - Infinite Capacity Engine). Mae'n cynnwys dwy gydran - cylched integredig optegol (PIC - Cylched Integredig Ffotonig) a phrosesydd signal digidol ar ffurf sglodyn ASIC. Mae'r PIC mewn rhwydweithiau yn trosi'r signal o optegol i drydanol ac i'r gwrthwyneb, ac mae'r ASIC yn gyfrifol am ei amlblecsio.

Nodwedd arbennig o ICE6 yw modiwleiddio curiad y signal (siapio curiad y galon). Mae prosesydd digidol yn hollti golau tonfedd benodol yn amleddau subcarrier ychwanegol, sy'n ehangu nifer y lefelau sydd ar gael ac yn cynyddu dwysedd sbectrol y signal. Disgwylir y bydd ICE6, fel WaveLogic, yn darparu cyfraddau trosglwyddo data mewn un sianel ar lefel 800 Gbit yr eiliad. Dylai'r cynnyrch fynd ar werth erbyn diwedd 2019.

O ran Acacia, creodd ei beirianwyr y modiwl AC1200. Bydd yn darparu cyflymder trosglwyddo data o 600 Gbit yr eiliad. Cyflawnir y cyflymder hwn trwy ffurfio 3D o gytser signal: mae algorithmau yn y modiwl yn newid amlder y defnydd o bwyntiau a'u safle yn y cytser yn awtomatig, gan addasu cynhwysedd y sianel.

Disgwylir y bydd datrysiadau caledwedd newydd yn cynyddu trwybwn ffibr optegol nid yn unig dros bellteroedd o fewn un ddinas neu ranbarth, ond hefyd dros bellteroedd hirach. I wneud hyn, mae'n rhaid i beirianwyr oresgyn yr anawsterau sy'n gysylltiedig â sianeli swnllyd. Bydd cynyddu capasiti rhwydweithiau tanddwr yn cael effaith gadarnhaol ar ansawdd gwasanaethau darparwyr IaaS a chwmnïau TG mawr, o ystyried eu bod “cynhyrchu» hanner y traffig a drosglwyddir ar hyd gwely'r cefnfor.

Pa bethau diddorol sydd gennym ar y blog ITGLOBAL.COM:

Ffynhonnell: hab.com

Ychwanegu sylw