Η εταιρεία ανάπτυξης τηλεπικοινωνιακού εξοπλισμού Ciena παρουσίασε ένα σύστημα οπτικής επεξεργασίας σήματος. Θα αυξήσει την ταχύτητα μετάδοσης δεδομένων στην οπτική ίνα στα 800 Gbit/s.
Κάτω από το κόψιμο - σχετικά με τις αρχές της λειτουργίας του.
Фото - — CC BY-SA
Χρειάζεστε περισσότερες φυτικές ίνες
Με την έναρξη των δικτύων νέας γενιάς και τον πολλαπλασιασμό των συσκευών Internet of Things, σύμφωνα με ορισμένες εκτιμήσεις, ο αριθμός τους 50 δισεκατομμύρια σε τρία χρόνια - ο όγκος της παγκόσμιας κίνησης θα αυξηθεί μόνο. Η Deloitte λέει ότι η υπάρχουσα υποδομή οπτικών ινών, η οποία αποτελεί τη βάση για τα δίκτυα 5G, δεν θα είναι αρκετή για να χειριστεί ένα τέτοιο φορτίο. Η άποψη του αναλυτικού πρακτορείου υποστηρίζεται από και παρόχους cloud.
Για να διορθωθεί η κατάσταση, όλο και περισσότεροι οργανισμοί εργάζονται σε συστήματα που αυξάνουν την απόδοση των «οπτικών». Μία από τις λύσεις υλικού αναπτύχθηκε από τη Ciena - ονομάζεται WaveLogic 5. Σύμφωνα με τους μηχανικούς της εταιρείας, ο νέος επεξεργαστής είναι ικανός να παρέχει ταχύτητες μεταφοράς δεδομένων έως και 800 Gbit/s σε ένα μόνο μήκος κύματος.
Πώς λειτουργεί η νέα λύση
Η Ciena παρουσίασε δύο τροποποιήσεις του επεξεργαστή WaveLogic 5. Η πρώτη ονομάζεται WaveLogic 5 Extreme. Είναι ένα διάγραμμα , που λειτουργεί ως επεξεργαστής ψηφιακού σήματος () δίκτυο οπτικών ινών. Το DSP μετατρέπει το σήμα από ηλεκτρικό σε οπτικό και αντίστροφα.
Το WaveLogic 5 Extreme υποστηρίζει ροή οπτικών ινών από 200 έως 800 Gbps - ανάλογα με την απόσταση στην οποία πρέπει να σταλεί το σήμα. Για πιο αποτελεσματική μεταφορά δεδομένων, η Ciena εισήγαγε στο υλικολογισμικό του επεξεργαστή έναν αλγόριθμο για τον πιθανό σχηματισμό ενός αστερισμού σημάτων ( - PCS).
Αυτός ο αστερισμός είναι ένα σύνολο τιμών πλάτους (σημεία) για μεταδιδόμενα σήματα. Για κάθε ένα από τα σημεία αστερισμού, ο αλγόριθμος PCS υπολογίζει την πιθανότητα καταστροφής των δεδομένων και την ενέργεια που απαιτείται για την αποστολή του σήματος. Στη συνέχεια, επιλέγει το πλάτος για το οποίο ο λόγος σήματος προς θόρυβο και η κατανάλωση ενέργειας θα είναι ελάχιστες.
Ο επεξεργαστής χρησιμοποιεί επίσης έναν αλγόριθμο διόρθωσης σφαλμάτων προώθησης () και πολυπλεξία διαίρεσης συχνότητας (). Ένας αλγόριθμος κρυπτογράφησης χρησιμοποιείται για την προστασία των μεταδιδόμενων πληροφοριών .
Η δεύτερη τροποποίηση του WaveLogic 5 είναι μια σειρά από plug-in Nano οπτικές μονάδες. Μπορούν να στέλνουν και να λαμβάνουν δεδομένα με ταχύτητες έως και 400 Gbps. Οι ενότητες έχουν δύο παράγοντες μορφής - QSFP-DD και CFP2-DCO. Το πρώτο είναι μικρό σε μέγεθος και έχει σχεδιαστεί για δίκτυα 200 ή 400 GbE. Λόγω της υψηλής ταχύτητας σύνδεσης και της χαμηλής κατανάλωσης ενέργειας, το QSFP-DD είναι κατάλληλο για λύσεις data center. Ο δεύτερος παράγοντας μορφής, CFP2-DCO, χρησιμοποιείται για την αποστολή δεδομένων σε αποστάσεις εκατοντάδων χιλιομέτρων, επομένως θα χρησιμοποιηθεί σε δίκτυα 5G και υποδομές παρόχων υπηρεσιών Διαδικτύου.
Το WaveLogic 5 θα ξεκινήσει να πωλείται το δεύτερο εξάμηνο του 2019.
Фото - —Π.Δ
Πλεονεκτήματα και μειονεκτήματα του επεξεργαστή
Το WaveLogic 5 Extreme ήταν ένας από τους πρώτους επεξεργαστές στην αγορά που μετέδωσε δεδομένα σε ένα μόνο μήκος κύματος στα 800 Gbps. Για πολλές ανταγωνιστικές λύσεις, ο αριθμός αυτός είναι 500–600 Gbit/s. Το Ciena επωφελείται από 50% μεγαλύτερη χωρητικότητα οπτικού καναλιού και αυξημένη κατά 20%.
Αλλά υπάρχει μια δυσκολία - με τη συμπίεση του σήματος και την αύξηση της ταχύτητας μεταφοράς δεδομένων, υπάρχει κίνδυνος παραμόρφωσης των πληροφοριών. Αυξάνεται με την αύξηση της απόστασης. Για το λόγο αυτό ο επεξεργαστής δυσκολίες κατά την αποστολή σήματος σε μεγάλες αποστάσεις. Αν και οι προγραμματιστές λένε ότι το WaveLogic 5 είναι ικανό να μεταδίδει δεδομένα «σε όλη τη θάλασσα» με ταχύτητα 400 Gbit/s.
Αναλόγους
Συστήματα για την αύξηση της χωρητικότητας των ινών αναπτύσσονται επίσης από την Infinite και την Acacia. Η λύση της πρώτης εταιρείας ονομάζεται ICE6 (ICE - Infinite Capacity Engine). Αποτελείται από δύο στοιχεία - ένα οπτικό ολοκληρωμένο κύκλωμα (PIC - Photonic Integrated Circuit) και έναν επεξεργαστή ψηφιακού σήματος με τη μορφή τσιπ ASIC. Το PIC στα δίκτυα μετατρέπει το σήμα από οπτικό σε ηλεκτρικό και αντίστροφα, και το ASIC είναι υπεύθυνο για την πολυπλεξία του.
Ένα ιδιαίτερο χαρακτηριστικό του ICE6 είναι η διαμόρφωση παλμού του σήματος (). Ένας ψηφιακός επεξεργαστής διαιρεί το φως ενός συγκεκριμένου μήκους κύματος σε πρόσθετες υποφορείς συχνότητες, γεγονός που επεκτείνει τον αριθμό των διαθέσιμων επιπέδων και αυξάνει τη φασματική πυκνότητα του σήματος. Αναμένεται ότι το ICE6, όπως και το WaveLogic, θα παρέχει ταχύτητες μεταφοράς δεδομένων σε ένα κανάλι στο επίπεδο των 800 Gbit/s. Το προϊόν θα πρέπει να κυκλοφορήσει μέχρι το τέλος του 2019.
Όσο για την Acacia, οι μηχανικοί της δημιούργησαν τη μονάδα AC1200. Θα παρέχει ταχύτητες μετάδοσης δεδομένων 600 Gbit/s. Αυτή η ταχύτητα επιτυγχάνεται χρησιμοποιώντας τρισδιάστατο σχηματισμό ενός αστερισμού σήματος: οι αλγόριθμοι στη μονάδα αλλάζουν αυτόματα τη συχνότητα χρήσης των σημείων και τη θέση τους στον αστερισμό, προσαρμόζοντας τη χωρητικότητα του καναλιού.
Αναμένεται ότι οι νέες λύσεις υλικού θα αυξήσουν την απόδοση της οπτικής ίνας όχι μόνο σε αποστάσεις εντός μιας πόλης ή περιοχής, αλλά και σε μεγαλύτερες αποστάσεις. Για να γίνει αυτό, οι μηχανικοί πρέπει απλώς να ξεπεράσουν τις δυσκολίες που σχετίζονται με τα θορυβώδη κανάλια. Η αύξηση της χωρητικότητας των υποθαλάσσιων δικτύων θα έχει θετικό αντίκτυπο στην ποιότητα των υπηρεσιών των παρόχων IaaS και των μεγάλων εταιρειών πληροφορικής, δεδομένου ότι «» η μισή κίνηση μεταδίδεται στον πυθμένα του ωκεανού.
Τι ενδιαφέροντα πράγματα έχουμε στο ιστολόγιο ITGLOBAL.COM:
Πηγή: www.habr.com