प्रोसेसर ऑप्टिक्स को 800 Gbit/s तक गति देगा: यह कैसे काम करता है

दूरसंचार उपकरण डेवलपर सिएना ने एक ऑप्टिकल सिग्नल प्रोसेसिंग सिस्टम प्रस्तुत किया। यह ऑप्टिकल फाइबर में डेटा ट्रांसमिशन गति को 800 Gbit/s तक बढ़ा देगा।

कट के तहत - इसके संचालन के सिद्धांतों के बारे में।

- टिमवेदर - सीसी बाय-एसए

अधिक फाइबर की जरूरत है

नई पीढ़ी के नेटवर्क के लॉन्च और इंटरनेट ऑफ थिंग्स उपकरणों के प्रसार के साथ, कुछ अनुमानों के अनुसार, उनकी संख्या में वृद्धि हुई है पहुंच जाएगा तीन वर्षों में 50 बिलियन - वैश्विक यातायात की मात्रा केवल बढ़ेगी। डेलॉइट का कहना है कि मौजूदा फाइबर ऑप्टिक इंफ्रास्ट्रक्चर, जो 5G नेटवर्क का आधार है, इस तरह के भार को संभालने के लिए पर्याप्त नहीं होगा। विश्लेषणात्मक एजेंसी के दृष्टिकोण का समर्थन किया जाता है दूरसंचार कंपनियाँ और क्लाउड प्रदाता।

स्थिति का समाधान करने के लिए, अधिक से अधिक संगठन ऐसे सिस्टम पर काम कर रहे हैं जो "ऑप्टिक्स" के थ्रूपुट को बढ़ाते हैं। हार्डवेयर समाधानों में से एक सिएना द्वारा विकसित किया गया था - इसे वेवलॉजिक 5 कहा जाता है। कंपनी के इंजीनियरों के अनुसार, नया प्रोसेसर एकल तरंग दैर्ध्य पर 800 Gbit/s तक की डेटा ट्रांसफर दर प्रदान करने में सक्षम है।

नया समाधान कैसे काम करता है

सिएना ने वेवलॉजिक 5 प्रोसेसर के दो संशोधन प्रस्तुत किए। पहले को वेवलॉजिक 5 एक्सट्रीम कहा जाता है। यह एक आरेख है एएसआईसी, जो डिजिटल सिग्नल प्रोसेसर के रूप में कार्य करता है (डीएसपी) फाइबर ऑप्टिक नेटवर्क। डीएसपी सिग्नल को इलेक्ट्रिकल से ऑप्टिकल और इसके विपरीत में परिवर्तित करता है।

वेवलॉजिक 5 एक्सट्रीम 200 से 800 जीबीपीएस तक फाइबर थ्रूपुट का समर्थन करता है - यह उस दूरी पर निर्भर करता है जिस पर सिग्नल भेजने की आवश्यकता है। अधिक कुशल डेटा ट्रांसफर के लिए, सिएना ने प्रोसेसर फर्मवेयर में सिग्नल तारामंडल के संभाव्य गठन के लिए एक एल्गोरिदम पेश किया (संभाव्य नक्षत्र आकार - पीसीएस)।

यह तारामंडल संचरित संकेतों के लिए आयाम मानों (बिंदुओं) का एक समूह है। प्रत्येक तारामंडल बिंदु के लिए, पीसीएस एल्गोरिदम डेटा भ्रष्टाचार की संभावना और सिग्नल भेजने के लिए आवश्यक ऊर्जा की गणना करता है। बाद में, वह उस आयाम का चयन करता है जिसके लिए सिग्नल-टू-शोर अनुपात और ऊर्जा खपत न्यूनतम होगी।

प्रोसेसर फॉरवर्ड एरर करेक्शन एल्गोरिदम का भी उपयोग करता है (FEC) और आवृत्ति विभाजन बहुसंकेतन (FDM). प्रेषित सूचना की सुरक्षा के लिए एक एन्क्रिप्शन एल्गोरिदम का उपयोग किया जाता है एईएस 256.

वेवलॉजिक 5 का दूसरा संशोधन प्लग-इन नैनो ऑप्टिकल मॉड्यूल की एक श्रृंखला है। वे 400 जीबीपीएस तक की गति से डेटा भेज और प्राप्त कर सकते हैं। मॉड्यूल के दो फॉर्म फैक्टर हैं - QSFP-DD और CFP2-DCO। पहला आकार में छोटा है और 200 या 400GbE नेटवर्क के लिए डिज़ाइन किया गया है। उच्च कनेक्शन गति और कम बिजली खपत के कारण, क्यूएसएफपी-डीडी डेटा सेंटर समाधान के लिए उपयुक्त है। दूसरा फॉर्म फैक्टर, CFP2-DCO, का उपयोग सैकड़ों किलोमीटर की दूरी पर डेटा भेजने के लिए किया जाता है, इसलिए इसका उपयोग 5G नेटवर्क और इंटरनेट सेवा प्रदाता बुनियादी ढांचे में किया जाएगा।

वेवलॉजिक 5 की बिक्री 2019 की दूसरी छमाही में शुरू होगी।

- PxHere —पीडी

प्रोसेसर के फायदे और नुकसान

वेवलॉजिक 5 एक्सट्रीम 800 जीबीपीएस पर एकल तरंग दैर्ध्य पर डेटा संचारित करने वाले बाजार के पहले प्रोसेसर में से एक था। कई प्रतिस्पर्धी समाधानों के लिए, यह आंकड़ा 500-600 Gbit/s है। सिएना को 50% अधिक ऑप्टिकल चैनल क्षमता और वृद्धि से लाभ हुआ स्पेक्ट्रल दक्षता 20% पर.

लेकिन एक कठिनाई है - सिग्नल संपीड़न और डेटा ट्रांसफर गति में वृद्धि के साथ, सूचना विरूपण का खतरा होता है। बढ़ती दूरी के साथ यह बढ़ता जाता है। इस कारण प्रोसेसर अनुभव हो सकता है लंबी दूरी पर सिग्नल भेजने में कठिनाइयाँ। हालाँकि डेवलपर्स का कहना है कि वेवलॉजिक 5 400 Gbit/s की गति से "महासागरों के पार" डेटा संचारित करने में सक्षम है।

एनालॉग

इनफिनिट और बबूल द्वारा फाइबर क्षमता बढ़ाने की प्रणालियाँ भी विकसित की जा रही हैं। कंपनी के पहले समाधान को ICE6 (ICE - इनफिनिट कैपेसिटी इंजन) कहा जाता है। इसमें दो घटक होते हैं - एक ऑप्टिकल इंटीग्रेटेड सर्किट (PIC - फोटोनिक इंटीग्रेटेड सर्किट) और ASIC चिप के रूप में एक डिजिटल सिग्नल प्रोसेसर। नेटवर्क में PIC सिग्नल को ऑप्टिकल से इलेक्ट्रिकल और इसके विपरीत में परिवर्तित करता है, और ASIC इसके मल्टीप्लेक्सिंग के लिए जिम्मेदार है।

ICE6 की एक विशेष विशेषता सिग्नल का पल्स मॉड्यूलेशन है (नाड़ी आकार देना). एक डिजिटल प्रोसेसर एक निश्चित तरंग दैर्ध्य के प्रकाश को अतिरिक्त सबकैरियर आवृत्तियों में विभाजित करता है, जो उपलब्ध स्तरों की संख्या का विस्तार करता है और सिग्नल के वर्णक्रमीय घनत्व को बढ़ाता है। यह उम्मीद की जाती है कि ICE6, वेवलॉजिक की तरह, 800 Gbit/s के स्तर पर एक चैनल में डेटा ट्रांसफर दर प्रदान करेगा। उत्पाद 2019 के अंत तक बिक्री पर आ जाना चाहिए।

बबूल के लिए, इसके इंजीनियरों ने AC1200 मॉड्यूल बनाया। यह 600 Gbit/s की डेटा ट्रांसमिशन गति प्रदान करेगा। यह गति सिग्नल समूह के 3डी गठन का उपयोग करके प्राप्त की जाती है: मॉड्यूल में एल्गोरिदम स्वचालित रूप से चैनल क्षमता को समायोजित करते हुए, बिंदुओं के उपयोग की आवृत्ति और समूह में उनकी स्थिति को बदल देते हैं।

यह उम्मीद की जाती है कि नए हार्डवेयर समाधान न केवल एक शहर या क्षेत्र के भीतर की दूरी पर, बल्कि लंबी दूरी पर भी ऑप्टिकल फाइबर के थ्रूपुट को बढ़ाएंगे। ऐसा करने के लिए, इंजीनियरों को बस शोर वाले चैनलों से जुड़ी कठिनाइयों को दूर करना होगा। अंडरवाटर नेटवर्क की क्षमता बढ़ाने से IaaS प्रदाताओं और बड़ी आईटी कंपनियों की सेवाओं की गुणवत्ता पर सकारात्मक प्रभाव पड़ेगा, यह देखते हुए कि वे "उत्पन्न»आधा यातायात समुद्र तल के साथ प्रसारित होता है।

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स्रोत: www.habr.com