Телекоммуникациялық жабдықты жасаушы Ciena сигналдарды өңдеудің оптикалық жүйесін ұсынды. Ол оптикалық талшықтағы деректерді беру жылдамдығын 800 Гбит/с дейін арттырады.
Кесу астында - оның жұмыс істеу принциптері туралы.
Фото - — CC BY-SA
Көбірек талшық қажет
Жаңа буын желілерінің іске қосылуымен және Интернет заттары құрылғыларының таралуымен, кейбір бағалаулар бойынша, олардың саны Үш жылда 50 млрд – жаһандық трафик көлемі тек өседі. Deloitte 5G желілері үшін негіз болып табылатын қолданыстағы талшықты-оптикалық инфрақұрылым мұндай жүктемені жеңуге жеткіліксіз екенін айтады. Талдау агенттігінің көзқарасын қуаттады және бұлттық провайдерлер.
Жағдайды түзету үшін көбірек ұйымдар «оптиканың» өткізу қабілетін арттыратын жүйелерде жұмыс істейді. Аппараттық шешімдердің бірін Ciena әзірлеген – ол WaveLogic 5 деп аталады. Компания инженерлерінің айтуынша, жаңа процессор бір толқын ұзындығында 800 Гбит/с дейінгі деректерді беру жылдамдығын қамтамасыз етуге қабілетті.
Жаңа шешім қалай жұмыс істейді
Ciena WaveLogic 5 процессорының екі модификациясын ұсынды.Біріншісі WaveLogic 5 Extreme деп аталады. Ол диаграмма , ол цифрлық сигнал процессоры ретінде әрекет етеді () талшықты-оптикалық желі. DSP сигналды электрліктен оптикалыққа және керісінше түрлендіреді.
WaveLogic 5 Extreme сигнал жіберу керек қашықтыққа байланысты 200-ден 800 Гбит/с дейін талшықты өткізу қабілетін қолдайды. Деректерді тиімдірек тасымалдау үшін Ciena процессордың микробағдарламасына сигнал шоқжұлдызының ықтималдық қалыптасуына арналған алгоритмді енгізді ( - PCS).
Бұл шоқжұлдыз жіберілетін сигналдар үшін амплитудалық мәндердің (нүктелердің) жиынтығы болып табылады. Шоқжұлдыздағы әрбір нүкте үшін PCS алгоритмі деректердің бүліну ықтималдығын және сигнал жіберуге қажетті энергияны есептейді. Содан кейін ол сигнал-шу қатынасы мен энергияны тұтыну минималды болатын амплитуданы таңдайды.
Процессор сонымен қатар қатені түзету алгоритмін пайдаланады () және жиілікті бөлу мультиплексирлеу (). Таратылатын ақпаратты қорғау үшін шифрлау алгоритмі қолданылады .
WaveLogic 5 екінші модификациясы қосылатын нано-оптикалық модульдер сериясы болып табылады. Олар деректерді 400 Гбит/с жылдамдықпен жібере және қабылдай алады. Модульдердің екі пішін факторы бар - QSFP-DD және CFP2-DCO. Біріншісі шағын өлшемді және 200 немесе 400 ГбЕ желілерге арналған. Жоғары қосылым жылдамдығы мен төмен қуат тұтынуына байланысты QSFP-DD деректер орталығының шешімдері үшін қолайлы. Екінші пішін факторы, CFP2-DCO, деректерді жүздеген километр қашықтыққа жіберу үшін пайдаланылады, сондықтан ол 5G желілерінде және интернет-провайдер инфрақұрылымында қолданылады.
WaveLogic 5 2019 жылдың екінші жартысында сатылымға шығады.
Фото - -П.Д
Процессордың артықшылықтары мен кемшіліктері
WaveLogic 5 Extreme 800 Гбит/с жылдамдықпен бір толқын ұзындығы бойынша деректерді жіберетін нарықтағы алғашқы процессорлардың бірі болды. Көптеген бәсекеге қабілетті шешімдер үшін бұл көрсеткіш 500–600 Гбит/с құрайды. Ciena 50%-ға көбірек оптикалық арна сыйымдылығы мен ұлғаюының пайдасын көреді 20% -ға.
Бірақ бір қиындық бар - сигналдың қысылуымен және деректерді беру жылдамдығының жоғарылауымен ақпараттың бұрмалану қаупі бар. Қашықтық ұлғайған сайын артады. Осы себепті процессор ұзақ қашықтыққа сигнал жіберу кезіндегі қиындықтар. Әзірлеушілер WaveLogic 5 деректерді «мұхиттар арқылы» 400 Гбит/с жылдамдықпен жіберуге қабілетті екенін айтады.
Аналог
Талшықты сыйымдылықты арттыру жүйелерін Infinite және Acacia компаниялары да жасауда. Бірінші компанияның шешімі ICE6 (ICE - Infinite Capacity Engine) деп аталады. Ол екі құрамдас бөліктен тұрады - оптикалық интегралды схема (PIC - Photonic Integrated Circuit) және ASIC чипі түріндегі цифрлық сигнал процессоры. Желілердегі PIC сигналды оптикалықтан электрлікке және керісінше түрлендіреді, ал ASIC оның мультиплексирленуіне жауап береді.
ICE6 ерекшелігі сигналдың импульстік модуляциясы болып табылады (). Цифрлық процессор белгілі бір толқын ұзындығындағы жарықты қосымша ішкі тасымалдаушы жиіліктерге бөледі, бұл қолжетімді деңгейлердің санын кеңейтеді және сигналдың спектрлік тығыздығын арттырады. WaveLogic сияқты ICE6 бір арнада 800 Гбит/с деңгейінде деректерді беру жылдамдығын қамтамасыз етеді деп күтілуде. Өнім 2019 жылдың соңына дейін сатылуы керек.
Acacia-ға келетін болсақ, оның инженерлері AC1200 модулін жасады. Ол 600 Гбит/с деректерді беру жылдамдығын қамтамасыз етеді. Бұл жылдамдыққа сигнал шоқжұлдызының 3D қалыптасуы арқылы қол жеткізіледі: модульдегі алгоритмдер арнаның өткізу қабілетін реттей отырып, нүктелерді пайдалану жиілігін және олардың шоқжұлдыздағы орнын автоматты түрде өзгертеді.
Жаңа аппараттық шешімдер оптикалық талшықты өткізу қабілетін бір қала немесе аймақ ішіндегі қашықтықта ғана емес, сонымен қатар одан да ұзақ қашықтықта да арттырады деп күтілуде. Мұны істеу үшін инженерлерге шулы арналармен байланысты қиындықтарды жеңу жеткілікті. Су асты желілерінің өткізу қабілетін арттыру IaaS провайдерлері мен ірі IT-компанияларының қызмет көрсету сапасына оң әсер етеді, өйткені олар «» трафиктің жартысы мұхит түбімен тасымалданады.
ITGLOBAL.COM блогында бізде қандай қызықты нәрселер бар:
Ақпарат көзі: www.habr.com