Prosesor akan mempercepat optik hingga 800 Gbit/s: cara kerjanya

Pengembang peralatan telekomunikasi Ciena menghadirkan sistem pemrosesan sinyal optik. Ini akan meningkatkan kecepatan transmisi data dalam serat optik hingga 800 Gbit/s.

Di bawah potongan - tentang prinsip operasinya.

Prosesor akan mempercepat optik hingga 800 Gbit/s: cara kerjanya
Π€ΠΎΡ‚ΠΎ - Timwether β€” CC OLEH SA

Butuh lebih banyak serat

Dengan peluncuran jaringan generasi baru dan menjamurnya perangkat Internet of Things, menurut beberapa perkiraan, jumlah mereka akan mencapai 50 miliar dalam tiga tahun - volume lalu lintas global akan terus meningkat. Deloitte mengatakan infrastruktur serat optik yang ada, yang menjadi basis jaringan 5G, tidak akan cukup untuk menangani beban seperti itu. Sudut pandang lembaga analitis didukung oleh perusahaan telekomunikasi dan penyedia cloud.

Untuk memperbaiki situasi ini, semakin banyak organisasi yang bekerja pada sistem yang meningkatkan throughput β€œoptik”. Salah satu solusi perangkat keras dikembangkan oleh Ciena - disebut WaveLogic 5. Menurut para insinyur perusahaan, prosesor baru ini mampu memberikan kecepatan transfer data hingga 800 Gbit/s pada satu panjang gelombang.

Cara kerja solusi baru

Ciena menghadirkan dua modifikasi prosesor WaveLogic 5. Yang pertama diberi nama WaveLogic 5 Extreme. Ini adalah diagram ASIC, yang bertindak sebagai pemroses sinyal digital (DSP) jaringan serat optik. DSP mengubah sinyal dari listrik menjadi optik dan sebaliknya.

WaveLogic 5 Extreme mendukung throughput serat dari 200 hingga 800 Gbps - tergantung pada jarak pengiriman sinyal. Untuk transfer data yang lebih efisien, Ciena memperkenalkan ke dalam firmware prosesor suatu algoritma untuk pembentukan konstelasi sinyal probabilistik (pembentukan konstelasi probabilistik - BUAH).

Konstelasi ini merupakan sekumpulan nilai amplitudo (titik) untuk sinyal yang ditransmisikan. Untuk setiap titik konstelasi, algoritma PCS menghitung kemungkinan kerusakan data dan energi yang dibutuhkan untuk mengirim sinyal. Setelah itu, ia memilih amplitudo yang rasio signal-to-noise dan konsumsi energinya minimal.

Prosesor juga menggunakan algoritma koreksi kesalahan maju (FEC) dan multiplexing pembagian frekuensi (FDM). Algoritma enkripsi digunakan untuk melindungi informasi yang dikirimkan AES-256.

Modifikasi kedua WaveLogic 5 adalah rangkaian modul optik Nano plug-in. Mereka dapat mengirim dan menerima data dengan kecepatan hingga 400 Gbps. Modul memiliki dua faktor bentuk - QSFP-DD dan CFP2-DCO. Yang pertama berukuran kecil dan dirancang untuk jaringan 200 atau 400GbE. Karena kecepatan koneksi yang tinggi dan konsumsi daya yang rendah, QSFP-DD cocok untuk solusi pusat data. Form factor kedua, CFP2-DCO, digunakan untuk mengirim data dalam jarak ratusan kilometer, sehingga akan digunakan pada jaringan 5G dan infrastruktur penyedia layanan Internet.

WaveLogic 5 akan mulai dijual pada paruh kedua tahun 2019.

Prosesor akan mempercepat optik hingga 800 Gbit/s: cara kerjanya
Π€ΠΎΡ‚ΠΎ - Galeri β€”PD

Kelebihan dan kekurangan prosesor

WaveLogic 5 Extreme adalah salah satu prosesor pertama di pasar yang mengirimkan data pada panjang gelombang tunggal pada 800 Gbps. Bagi banyak solusi kompetitif, angkanya adalah 500–600 Gbit/dtk. Ciena mendapat manfaat dari peningkatan kapasitas saluran optik 50% dan peningkatan efisiensi spektral 20%.

Namun ada satu kesulitan - ketika sinyal dikompresi dan kecepatan transfer data ditingkatkan, terdapat risiko distorsi informasi. Ini meningkat seiring bertambahnya jarak. Untuk alasan ini prosesor mungkin mengalami kesulitan saat mengirim sinyal jarak jauh. Meski pengembangnya mengatakan bahwa WaveLogic 5 mampu mentransmisikan data β€œmelintasi lautan” dengan kecepatan 400 Gbit/s.

Analoginya

Sistem untuk meningkatkan kapasitas fiber juga sedang dikembangkan oleh Infinite dan Acacia. Solusi perusahaan pertama disebut ICE6 (ICE - Infinite Capacity Engine). Ini terdiri dari dua komponen - sirkuit terintegrasi optik (PIC - Photonic Integrated Circuit) dan prosesor sinyal digital dalam bentuk chip ASIC. PIC dalam jaringan mengubah sinyal dari optik menjadi listrik dan sebaliknya, dan ASIC bertanggung jawab atas multiplexingnya.

Fitur khusus ICE6 adalah modulasi pulsa sinyal (pembentukan denyut nadi). Prosesor digital membagi cahaya dengan panjang gelombang tertentu menjadi frekuensi subcarrier tambahan, yang memperluas jumlah level yang tersedia dan meningkatkan kepadatan spektral sinyal. ICE6, seperti WaveLogic, diharapkan akan memberikan kecepatan transfer data dalam satu saluran pada level 800 Gbit/s. Produk ini akan mulai dijual pada akhir tahun 2019.

Sedangkan untuk Acacia, para insinyurnya menciptakan modul AC1200. Ini akan memberikan kecepatan transmisi data 600 Gbit/s. Kecepatan ini dicapai dengan menggunakan pembentukan konstelasi sinyal 3D: algoritma dalam modul secara otomatis mengubah frekuensi penggunaan titik dan posisinya dalam konstelasi, menyesuaikan kapasitas saluran.

Solusi perangkat keras baru diharapkan akan meningkatkan throughput serat optik tidak hanya pada jarak dalam satu kota atau wilayah, tetapi juga pada jarak yang lebih jauh. Untuk melakukan hal ini, para insinyur hanya perlu mengatasi kesulitan yang terkait dengan saluran yang bising. Peningkatan kapasitas jaringan bawah air akan berdampak positif pada kualitas layanan penyedia IaaS dan perusahaan IT besar, mengingat mereka β€œmenghasilkanΒ» setengah dari lalu lintas ditransmisikan sepanjang dasar laut.

Hal menarik apa yang kami miliki di blog ITGLOBAL.COM:

Sumber: www.habr.com

Tambah komentar