Ontwikkelaar van telecommunicatieapparatuur Ciena presenteerde een optisch signaalverwerkingssysteem. Het zal de datatransmissiesnelheid in glasvezel verhogen tot 800 Gbit/s.
Onder de snit - over de principes van de werking ervan.
Фото - — CC DOOR SA
Meer vezels nodig
Met de lancering van nieuwe generatie netwerken en de proliferatie van Internet of Things-apparaten zal volgens sommige schattingen hun aantal toenemen 50 miljard in drie jaar – het volume van het mondiale verkeer zal alleen maar toenemen. Deloitte zegt dat de bestaande glasvezelinfrastructuur, die de basis vormt voor 5G-netwerken, niet voldoende zal zijn om een dergelijke belasting aan te kunnen. Het standpunt van het analysebureau wordt ondersteund door en cloudproviders.
Om deze situatie te verhelpen werken steeds meer organisaties aan systemen die de doorvoer van “optica” vergroten. Eén van de hardwareoplossingen is ontwikkeld door Ciena en heet WaveLogic 5. Volgens de technici van het bedrijf is de nieuwe processor in staat gegevensoverdrachtsnelheden tot 800 Gbit/s op één golflengte te leveren.
Hoe de nieuwe oplossing werkt
Ciena presenteerde twee modificaties van de WaveLogic 5-processor, de eerste heet WaveLogic 5 Extreme. Het is een diagram , die fungeert als een digitale signaalprocessor () glasvezelnetwerk. DSP converteert het signaal van elektrisch naar optisch en omgekeerd.
WaveLogic 5 Extreme ondersteunt glasvezeldoorvoer van 200 tot 800 Gbps - afhankelijk van de afstand waarover het signaal moet worden verzonden. Voor een efficiëntere gegevensoverdracht heeft Ciena in de processorfirmware een algoritme geïntroduceerd voor de probabilistische vorming van een signaalconstellatie ( - STUKS).
Deze constellatie is een reeks amplitudewaarden (punten) voor verzonden signalen. Voor elk punt in de constellatie berekent het PCS-algoritme de waarschijnlijkheid van datacorruptie en de energie die nodig is om het signaal te verzenden. Daarna selecteert hij de amplitude waarbij de signaal-ruisverhouding en het energieverbruik minimaal zijn.
De processor gebruikt ook een algoritme voor voorwaartse foutcorrectie () en frequentieverdelingsmultiplexing (). Er wordt een versleutelingsalgoritme gebruikt om verzonden informatie te beschermen .
De tweede wijziging van WaveLogic 5 is een reeks plug-in optische Nano-modules. Ze kunnen gegevens verzenden en ontvangen met snelheden tot 400 Gbps. De modules hebben twee vormfactoren: QSFP-DD en CFP2-DCO. De eerste is klein van formaat en ontworpen voor 200 of 400GbE-netwerken. Door de hoge verbindingssnelheid en het lage stroomverbruik is QSFP-DD geschikt voor datacenteroplossingen. De tweede vormfactor, CFP2-DCO, wordt gebruikt om gegevens over afstanden van honderden kilometers te verzenden, dus deze zal worden gebruikt in 5G-netwerken en de infrastructuur van internetproviders.
WaveLogic 5 zal in de tweede helft van 2019 in de verkoop gaan.
Фото - —PD
Voor- en nadelen van de processor
WaveLogic 5 Extreme was een van de eerste processors op de markt die gegevens op één golflengte met 800 Gbps overbracht. Voor veel concurrerende oplossingen ligt dit cijfer tussen de 500 en 600 Gbit/s. Ciena profiteert van 50% meer optische kanaalcapaciteit en is toegenomen op 20%.
Maar er is één probleem: met signaalcompressie en een toename van de gegevensoverdrachtsnelheid bestaat het risico op informatievervorming. Het neemt toe met toenemende afstand. Om deze reden de verwerker problemen bij het verzenden van een signaal over lange afstanden. Hoewel de ontwikkelaars zeggen dat WaveLogic 5 in staat is om gegevens “over de oceanen” te verzenden met een snelheid van 400 Gbit/s.
analogen
Systemen om de glasvezelcapaciteit te vergroten worden ook ontwikkeld door Infinite en Acacia. De oplossing van het eerste bedrijf heet ICE6 (ICE - Infinite Capacity Engine). Het bestaat uit twee componenten: een optisch geïntegreerd circuit (PIC - Photonic Integrated Circuit) en een digitale signaalprocessor in de vorm van een ASIC-chip. De PIC in netwerken zet het signaal om van optisch naar elektrisch en omgekeerd, en de ASIC is verantwoordelijk voor de multiplexing ervan.
Een speciaal kenmerk van ICE6 is pulsmodulatie van het signaal (). Een digitale processor splitst licht van een bepaalde golflengte in extra hulpdraaggolffrequenties, waardoor het aantal beschikbare niveaus wordt uitgebreid en de spectrale dichtheid van het signaal toeneemt. Verwacht wordt dat ICE6, net als WaveLogic, dataoverdrachtsnelheden in één kanaal zal bieden op het niveau van 800 Gbit/s. Het product zou eind 2019 op de markt moeten komen.
Wat Acacia betreft, hebben de ingenieurs de AC1200-module ontwikkeld. Het zal datatransmissiesnelheden van 600 Gbit/s bieden. Deze snelheid wordt bereikt door middel van 3D-vorming van een signaalconstellatie: algoritmen in de module veranderen automatisch de gebruiksfrequentie van punten en hun positie in de constellatie, waardoor de kanaalcapaciteit wordt aangepast.
De verwachting is dat nieuwe hardwareoplossingen de doorvoer van glasvezel niet alleen over afstanden binnen één stad of regio zullen vergroten, maar ook over langere afstanden. Om dit te doen, hoeven ingenieurs alleen maar de moeilijkheden te overwinnen die gepaard gaan met luidruchtige kanalen. Het vergroten van de capaciteit van onderwaternetwerken zal een positieve impact hebben op de kwaliteit van de dienstverlening van IaaS-aanbieders en grote IT-bedrijven, aangezien zij “» de helft van het verkeer dat over de oceaanbodem wordt getransporteerd.
Welke interessante dingen hebben we op de ITGLOBAL.COM blog:
Bron: www.habr.com