Udvikleren af telekommunikationsudstyr Ciena præsenterede et optisk signalbehandlingssystem. Det vil øge dataoverførselshastigheden i optisk fiber til 800 Gbit/s.
Under snittet - om principperne for dens drift.
Ф billeder - — CC BY-SA
Har brug for mere fiber
Med lanceringen af den nye generation af netværk og udbredelsen af Internet of Things-enheder, ifølge nogle estimater, deres antal 50 milliarder på tre år - mængden af global trafik vil kun stige. Deloitte siger, at den eksisterende fiberoptiske infrastruktur, som er grundlaget for 5G-netværk, ikke vil være nok til at håndtere en sådan belastning. Analysebureauets synspunkt understøttes af og cloud-udbydere.
For at afhjælpe situationen arbejder flere og flere organisationer på systemer, der øger gennemstrømningen af "optik". En af hardwareløsningerne er udviklet af Ciena – den hedder WaveLogic 5. Ifølge virksomhedens ingeniører er den nye processor i stand til at levere dataoverførselshastigheder på op til 800 Gbit/s ved en enkelt bølgelængde.
Sådan fungerer den nye løsning
Ciena præsenterede to modifikationer af processoren WaveLogic 5. Den første hedder WaveLogic 5 Extreme. Det er et diagram , der fungerer som en digital signalprocessor () fiberoptisk netværk. DSP konverterer signalet fra elektrisk til optisk og omvendt.
WaveLogic 5 Extreme understøtter fibergennemstrømning fra 200 til 800 Gbps – afhængigt af den afstand, som signalet skal sendes over. For mere effektiv dataoverførsel introducerede Ciena i processorfirmwaren en algoritme til den sandsynlige dannelse af en signalkonstellation ( - STK).
Denne konstellation er et sæt af amplitudeværdier (punkter) for transmitterede signaler. For hvert af konstellationspunkterne beregner PCS-algoritmen sandsynligheden for datakorruption og den energi, der kræves for at sende signalet. Bagefter vælger han den amplitude, for hvilken signal-støj-forholdet og energiforbruget vil være minimalt.
Processoren bruger også en fremadrettet fejlkorrektionsalgoritme () og frekvensdelingsmultipleksing (). En krypteringsalgoritme bruges til at beskytte overført information .
Den anden modifikation af WaveLogic 5 er en række plug-in Nano optiske moduler. De kan sende og modtage data med hastigheder op til 400 Gbps. Modulerne har to formfaktorer - QSFP-DD og CFP2-DCO. Den første er lille i størrelse og designet til 200 eller 400 GbE netværk. På grund af den høje forbindelseshastighed og lave strømforbrug er QSFP-DD velegnet til datacenterløsninger. Den anden formfaktor, CFP2-DCO, bruges til at sende data over afstande på hundreder af kilometer, så den vil blive brugt i 5G-netværk og internetudbyderes infrastruktur.
WaveLogic 5 kommer til salg i anden halvdel af 2019.
Ф billeder - – PD
Fordele og ulemper ved processoren
WaveLogic 5 Extreme var en af de første processorer på markedet, der transmitterede data på en enkelt bølgelængde ved 800 Gbps. For mange konkurrencedygtige løsninger er dette tal 500–600 Gbit/s. Ciena nyder godt af 50 % mere optisk kanalkapacitet og øget med 20%.
Men der er en vanskelighed - med signalkomprimering og en stigning i dataoverførselshastigheden er der risiko for informationsforvrængning. Det øges med stigende afstand. Af denne grund processoren vanskeligheder ved at sende et signal over lange afstande. Selvom udviklerne siger, at WaveLogic 5 er i stand til at transmittere data "på tværs af oceaner" med en hastighed på 400 Gbit/s.
analoger
Systemer til at øge fiberkapaciteten udvikles også af Infinite og Acacia. Det første firmas løsning hedder ICE6 (ICE - Infinite Capacity Engine). Den består af to komponenter - et optisk integreret kredsløb (PIC - Photonic Integrated Circuit) og en digital signalprocessor i form af en ASIC-chip. PIC'en i netværk konverterer signalet fra optisk til elektrisk og omvendt, og ASIC'en er ansvarlig for dets multipleksing.
Et særligt træk ved ICE6 er pulsmodulation af signalet (). En digital processor opdeler lys af en bestemt bølgelængde i yderligere underbærefrekvenser, hvilket udvider antallet af tilgængelige niveauer og øger signalets spektrale tæthed. Det forventes, at ICE6 ligesom WaveLogic vil levere dataoverførselshastigheder i én kanal på niveauet 800 Gbit/s. Produktet skal komme til salg inden udgangen af 2019.
Hvad angår Acacia, skabte dets ingeniører AC1200-modulet. Det vil give dataoverførselshastigheder på 600 Gbit/s. Denne hastighed opnås ved hjælp af 3D-dannelse af en signalkonstellation: Algoritmer i modulet ændrer automatisk brugsfrekvensen af punkter og deres position i konstellationen, justerer kanalkapaciteten.
Det forventes, at nye hardwareløsninger vil øge gennemstrømningen af optisk fiber ikke kun over afstande inden for en by eller region, men også over længere afstande. For at gøre dette skal ingeniører bare overvinde vanskelighederne forbundet med støjende kanaler. Forøgelse af kapaciteten af undervandsnetværk vil have en positiv indvirkning på kvaliteten af tjenester fra IaaS-udbydere og store it-virksomheder, da de "» halvdelen af trafikken transmitteres langs havbunden.
Hvilke interessante ting har vi på ITGLOBAL.COM-bloggen:
Kilde: www.habr.com