Telekommunikasjonsutstyrsutvikler Ciena presenterte et optisk signalbehandlingssystem. Det vil øke dataoverføringshastigheten i optisk fiber til 800 Gbit/s.
Under kuttet - om prinsippene for driften.
Bilder - — CC BY SA
Trenger mer fiber
Med lanseringen av ny generasjons nettverk og spredningen av Internet of Things-enheter, ifølge noen estimater, deres antall 50 milliarder på tre år – volumet av global trafikk vil bare øke. Deloitte sier at den eksisterende fiberoptiske infrastrukturen, som er grunnlaget for 5G-nettverk, ikke vil være nok til å håndtere en slik belastning. Analysebyråets synspunkt støttes av og skyleverandører.
For å bøte på situasjonen jobber flere og flere organisasjoner med systemer som øker gjennomstrømmingen av «optikk». En av maskinvareløsningene er utviklet av Ciena – den heter WaveLogic 5. Ifølge selskapets ingeniører er den nye prosessoren i stand til å gi dataoverføringshastigheter på opptil 800 Gbit/s på en enkelt bølgelengde.
Hvordan den nye løsningen fungerer
Ciena presenterte to modifikasjoner av prosessoren WaveLogic 5. Den første heter WaveLogic 5 Extreme. Det er et diagram , som fungerer som en digital signalprosessor () fiberoptisk nettverk. DSP konverterer signalet fra elektrisk til optisk og omvendt.
WaveLogic 5 Extreme støtter fibergjennomstrømning fra 200 til 800 Gbps – avhengig av avstanden signalet må sendes over. For mer effektiv dataoverføring introduserte Ciena i prosessorens fastvare en algoritme for sannsynlig dannelse av en signalkonstellasjon ( - PCS).
Denne konstellasjonen er et sett med amplitudeverdier (punkter) for overførte signaler. For hvert av konstellasjonspunktene beregner PCS-algoritmen sannsynligheten for datakorrupsjon og energien som kreves for å sende signalet. Etterpå velger han amplituden som signal-til-støy-forholdet og energiforbruket skal være minimalt for.
Prosessoren bruker også en fremadrettet feilkorrigeringsalgoritme () og frekvensdelingsmultipleksing (). En krypteringsalgoritme brukes for å beskytte overført informasjon .
Den andre modifikasjonen av WaveLogic 5 er en serie plug-in Nano optiske moduler. De kan sende og motta data med hastigheter på opptil 400 Gbps. Modulene har to formfaktorer - QSFP-DD og CFP2-DCO. Den første er liten i størrelse og designet for 200 eller 400 GbE nettverk. På grunn av høy tilkoblingshastighet og lavt strømforbruk er QSFP-DD egnet for datasenterløsninger. Den andre formfaktoren, CFP2-DCO, brukes til å sende data over avstander på hundrevis av kilometer, så den vil bli brukt i 5G-nettverk og Internett-leverandørinfrastruktur.
WaveLogic 5 kommer i salg i andre halvdel av 2019.
Bilder - – PD
Fordeler og ulemper med prosessoren
WaveLogic 5 Extreme var en av de første prosessorene på markedet som sendte data på en enkelt bølgelengde på 800 Gbps. For mange konkurrerende løsninger er dette tallet 500–600 Gbit/s. Ciena drar nytte av 50 % mer optisk kanalkapasitet og økt på 20%.
Men det er en vanskelighet - med signalkomprimering og en økning i dataoverføringshastigheten er det fare for informasjonsforvrengning. Den øker med økende avstand. Av denne grunn prosessoren problemer med å sende et signal over lange avstander. Selv om utviklerne sier at WaveLogic 5 er i stand til å overføre data "over hav" med en hastighet på 400 Gbit/s.
analoger
Systemer for å øke fiberkapasiteten utvikles også av Infinite og Acacia. Det første selskapets løsning heter ICE6 (ICE - Infinite Capacity Engine). Den består av to komponenter - en optisk integrert krets (PIC - Photonic Integrated Circuit) og en digital signalprosessor i form av en ASIC-brikke. PIC i nettverk konverterer signalet fra optisk til elektrisk og omvendt, og ASIC er ansvarlig for multipleksingen.
En spesiell egenskap ved ICE6 er pulsmodulering av signalet (). En digital prosessor deler lys med en viss bølgelengde i ytterligere underbærefrekvenser, noe som utvider antall tilgjengelige nivåer og øker spektraltettheten til signalet. Det er forventet at ICE6, i likhet med WaveLogic, vil gi dataoverføringshastigheter i én kanal på nivået 800 Gbit/s. Produktet skal komme i salg innen utgangen av 2019.
Når det gjelder Acacia, skapte ingeniørene AC1200-modulen. Den vil gi dataoverføringshastigheter på 600 Gbit/s. Denne hastigheten oppnås ved å bruke 3D-dannelse av en signalkonstellasjon: Algoritmer i modulen endrer automatisk bruksfrekvensen av punkter og deres posisjon i konstellasjonen, og justerer kanalkapasiteten.
Det forventes at nye maskinvareløsninger vil øke gjennomstrømningen av optisk fiber ikke bare over avstander innenfor én by eller region, men også over lengre avstander. For å gjøre dette, må ingeniører bare overvinne vanskelighetene forbundet med støyende kanaler. Å øke kapasiteten til undervannsnettverk vil ha en positiv innvirkning på kvaliteten på tjenestene til IaaS-leverandører og store IT-selskaper, gitt at de "» halvparten av trafikken overføres langs havbunnen.
Hvilke interessante ting har vi på ITGLOBAL.COM-bloggen:
Kilde: www.habr.com