Telekomunikacijų įrangos kūrėja Ciena pristatė optinio signalo apdorojimo sistemą. Jis padidins duomenų perdavimo spartą optiniame pluošte iki 800 Gbit/s.
Po pjūviu – apie jo veikimo principus.
Фото - – CC BY-SA
Reikia daugiau skaidulų
Pradėjus kurti naujos kartos tinklus ir išplitus daiktų interneto įrenginiams, kai kuriais skaičiavimais, jų skaičius 50 mlrd. per trejus metus – pasaulinio eismo apimtys tik didės. „Deloitte“ teigia, kad esamos šviesolaidinės infrastruktūros, kuri yra 5G tinklų pagrindas, tokiai apkrovai atlaikyti nepakaks. Analitinės agentūros požiūriui pritaria ir debesų paslaugų teikėjai.
Siekdamos ištaisyti padėtį, vis daugiau organizacijų kuria sistemas, kurios padidina „optikos“ pralaidumą. Vieną iš techninės įrangos sprendimų sukūrė „Ciena“ – jis vadinasi WaveLogic 5. Pasak bendrovės inžinierių, naujasis procesorius vienu bangos ilgiu gali užtikrinti iki 800 Gbit/s duomenų perdavimo spartą.
Kaip veikia naujas sprendimas
Ciena pristatė dvi WaveLogic 5 procesoriaus modifikacijas. Pirmoji vadinasi WaveLogic 5 Extreme. Tai diagrama , kuris veikia kaip skaitmeninis signalo procesorius () šviesolaidinis tinklas. DSP konvertuoja signalą iš elektrinio į optinį ir atvirkščiai.
„WaveLogic 5 Extreme“ palaiko skaidulų pralaidumą nuo 200 iki 800 Gbps – priklausomai nuo atstumo, kuriuo reikia siųsti signalą. Siekdama efektyvesnio duomenų perdavimo, Ciena į procesoriaus programinę įrangą įtraukė tikimybinio signalo konsteliacijos formavimo algoritmą ( - PCS).
Ši konsteliacija yra perduodamų signalų amplitudės verčių (taškų) rinkinys. Kiekviename žvaigždyno taške PCS algoritmas apskaičiuoja duomenų sugadinimo tikimybę ir energiją, reikalingą signalui išsiųsti. Vėliau jis pasirenka amplitudę, kuriai esant signalo ir triukšmo santykis bei energijos sąnaudos bus minimalios.
Procesorius taip pat naudoja į priekį nukreiptą klaidų taisymo algoritmą () ir dažnio padalijimo tankinimas (). Perduotai informacijai apsaugoti naudojamas šifravimo algoritmas .
Antroji „WaveLogic 5“ modifikacija yra „Nano“ optinių modulių serija. Jie gali siųsti ir priimti duomenis iki 400 Gbps greičiu. Moduliai turi du formos faktorius – QSFP-DD ir CFP2-DCO. Pirmasis yra mažo dydžio ir skirtas 200 arba 400 GbE tinklams. Dėl didelio ryšio greičio ir mažo energijos suvartojimo QSFP-DD tinka duomenų centrų sprendimams. Antrasis formos faktorius – CFP2-DCO – naudojamas duomenims siųsti šimtų kilometrų atstumu, todėl bus naudojamas 5G tinkluose ir interneto paslaugų teikėjų infrastruktūroje.
„WaveLogic 5“ bus parduodamas 2019 m. antroje pusėje.
Фото - – PD
Procesoriaus privalumai ir trūkumai
„WaveLogic 5 Extreme“ buvo vienas pirmųjų procesorių rinkoje, perduodančių duomenis vienu bangos ilgiu 800 Gbps greičiu. Daugeliui konkurencingų sprendimų šis skaičius yra 500–600 Gbit/s. „Ciena“ naudojasi 50 % didesniu optinio kanalo pajėgumu ir padidinta 20%.
Tačiau yra vienas sunkumas – suspaudus signalą ir padidėjus duomenų perdavimo greičiui, kyla informacijos iškraipymo rizika. Jis didėja didėjant atstumui. Dėl šios priežasties procesorius sunkumų siunčiant signalą dideliais atstumais. Nors kūrėjai teigia, kad „WaveLogic 5“ gali perduoti duomenis „per vandenynus“ 400 Gbit/s greičiu.
Analogai
Sistemas, skirtas padidinti pluošto pajėgumą, taip pat kuria „Infinite“ ir „Acacia“. Pirmosios kompanijos sprendimas vadinasi ICE6 (ICE – Infinite Capacity Engine). Jį sudaro du komponentai – optinis integrinis grandynas (PIC – Photonic Integrated Circuit) ir skaitmeninis signalų procesorius ASIC lusto pavidalu. PIC tinkluose konvertuoja signalą iš optinio į elektrinį ir atvirkščiai, o ASIC yra atsakinga už jo tankinimą.
Ypatinga ICE6 savybė yra signalo impulsinis moduliavimas (). Skaitmeninis procesorius padalija tam tikro bangos ilgio šviesą į papildomus antrinio nešlio dažnius, o tai išplečia galimų lygių skaičių ir padidina signalo spektrinį tankį. Tikimasi, kad ICE6, kaip ir „WaveLogic“, vienu kanalu užtikrins 800 Gbit/s duomenų perdavimo spartą. Prekyboje produktas turėtų pasirodyti 2019 m. pabaigoje.
Kalbant apie Acacia, jos inžinieriai sukūrė AC1200 modulį. Jis užtikrins 600 Gbit/s duomenų perdavimo greitį. Toks greitis pasiekiamas naudojant 3D signalų konsteliacijos formavimą: modulyje esantys algoritmai automatiškai keičia taškų naudojimo dažnumą ir jų padėtį žvaigždyne, koreguodami kanalo talpą.
Tikimasi, kad nauji techninės įrangos sprendimai padidins šviesolaidžio pralaidumą ne tik viename mieste ar regione, bet ir didesniais atstumais. Norėdami tai padaryti, inžinieriai tiesiog turi įveikti sunkumus, susijusius su triukšmingais kanalais. Povandeninių tinklų pajėgumų didinimas turės teigiamos įtakos IaaS tiekėjų ir didelių IT kompanijų paslaugų kokybei, nes jos „» pusė srauto, perduodamo vandenyno dugnu.
Ką įdomaus turime ITGLOBAL.COM tinklaraštyje:
Šaltinis: www.habr.com