Процесорот ќе ја забрза оптиката до 800 Gbit/s: како функционира

Развивачот на телекомуникациска опрема Ciena претстави систем за обработка на оптички сигнал. Ќе ја зголеми брзината на пренос на податоци во оптичко влакно на 800 Gbit/s.

Под сечењето - за принципите на неговото работење.

Процесорот ќе ја забрза оптиката до 800 Gbit/s: како функционира
Фото - Тимветер - CC BY SA

Треба повеќе влакна

Со лансирањето на мрежите од новата генерација и пролиферацијата на уредите за Интернет на нештата, според некои проценки, нивниот број ќе достигне 50 милијарди за три години - обемот на глобалниот сообраќај само ќе се зголемува. Од Deloitte велат дека постоечката инфраструктура со оптички влакна, која е основа за 5G мрежите, нема да биде доволна за да се справи со таков товар. Ставот на аналитичката агенција е поддржан од телекомуникациски компании и облак провајдери.

За да се поправи ситуацијата, се повеќе организации работат на системи кои ја зголемуваат пропусната моќ на „оптика“. Едно од хардверските решенија е развиено од Ciena - се вика WaveLogic 5. Според инженерите на компанијата, новиот процесор е способен да обезбеди брзини на пренос на податоци до 800 Gbit/s на една бранова должина.

Како функционира новото решение

Ciena претстави две модификации на процесорот WaveLogic 5. Првата е наречена WaveLogic 5 Extreme. Тоа е дијаграм ASIC, кој делува како процесор за дигитален сигнал (DSP) мрежа со оптички влакна. DSP го претвора сигналот од електричен во оптички и обратно.

WaveLogic 5 Extreme поддржува проток на влакна од 200 до 800 Gbps - во зависност од растојанието преку кое треба да се испрати сигналот. За поефикасен пренос на податоци, Ciena воведе во фирмверот на процесорот алгоритам за веројатностичко формирање на констелација на сигнали (веројатничко обликување на соѕвездија - ЕЕЗ).

Оваа констелација е збир на амплитудни вредности (точки) за пренесените сигнали. За секоја соѕвездија, алгоритмот PCS ја пресметува веројатноста за расипување на податоците и енергијата потребна за испраќање на сигналот. Потоа, тој ја избира амплитудата за која односот сигнал-шум и потрошувачката на енергија ќе бидат минимални.

Процесорот исто така користи алгоритам за корекција на напредната грешка (ПФЕ) и мултиплексирање со поделба на фреквенцијата (FDM). За заштита на пренесените информации се користи алгоритам за шифрирање AES-256.

Втората модификација на WaveLogic 5 е серија на приклучоци нано оптички модули. Тие можат да испраќаат и примаат податоци со брзина до 400 Gbps. Модулите имаат два фактори на форма - QSFP-DD и CFP2-DCO. Првиот е мал по големина и дизајниран за мрежи од 200 или 400 GbE. Поради големата брзина на поврзување и малата потрошувачка на енергија, QSFP-DD е погоден за решенија за центри за податоци. Вториот фактор на форма, CFP2-DCO, се користи за испраќање податоци на растојанија од стотици километри, така што ќе се користи во 5G мрежите и инфраструктурата на давателите на интернет услуги.

WaveLogic 5 ќе се појави во продажба во втората половина на 2019 година.

Процесорот ќе ја забрза оптиката до 800 Gbit/s: како функционира
Фото - PxОвде -ПД

Предности и недостатоци на процесорот

WaveLogic 5 Extreme беше еден од првите процесори на пазарот кој пренесува податоци на една бранова должина со 800 Gbps. За многу конкурентни решенија, оваа бројка е 500–600 Gbit/s. Ciena има корист од 50% поголем капацитет на оптички канал и зголемен спектрална ефикасност за 20%.

Но, постои една тешкотија - со компресија на сигналот и зголемување на брзината на пренос на податоци, постои ризик од нарушување на информациите. Се зголемува со зголемување на растојанието. Поради оваа причина процесорот може да доживее тешкотии при испраќање сигнал на долги растојанија. Иако програмерите велат дека WaveLogic 5 е способен да пренесува податоци „преку океаните“ со брзина од 400 Gbit/s.

Аналози

Системите за зголемување на капацитетот на влакна исто така се развиваат од Infinite и Acacia. Решението на првата компанија се нарекува ICE6 (ICE - Infinite Capacity Engine). Се состои од две компоненти - оптичко интегрирано коло (PIC - Photonic Integrated Circuit) и процесор за дигитален сигнал во форма на чип ASIC. PIC во мрежите го претвора сигналот од оптички во електричен и обратно, а ASIC е одговорен за неговото мултиплексирање.

Посебна карактеристика на ICE6 е пулсна модулација на сигналот (обликување на пулсот). Дигитален процесор ја дели светлината со одредена бранова должина на дополнителни фреквенции на подносач, што го проширува бројот на достапни нивоа и ја зголемува спектралната густина на сигналот. Се очекува дека ICE6, како WaveLogic, ќе обезбеди стапки на пренос на податоци во еден канал на ниво од 800 Gbit/s. Производот треба да биде пуштен во продажба до крајот на 2019 година.

Што се однесува до Acacia, неговите инженери го создадоа модулот AC1200. Ќе обезбеди брзини на пренос на податоци од 600 Gbit/s. Оваа брзина се постигнува со користење на 3D формирање на констелација на сигнали: алгоритмите во модулот автоматски ја менуваат фреквенцијата на користење на точките и нивната позиција во соѕвездието, прилагодувајќи го капацитетот на каналот.

Се очекува дека новите хардверски решенија ќе ја зголемат пропусната моќ на оптичките влакна не само на растојанија во еден град или регион, туку и на подолги растојанија. За да го направите ова, инженерите само треба да ги надминат тешкотиите поврзани со бучните канали. Зголемувањето на капацитетот на подводните мрежи ќе има позитивно влијание врз квалитетот на услугите на давателите на IaaS и големите ИТ компании, имајќи предвид дека тие „генерираат» половина од сообраќајот се пренесува по дното на океанот.

Какви интересни работи имаме на блогот ITGLOBAL.COM:

Извор: www.habr.com

Додадете коментар