Konstruktor sprzętu telekomunikacyjnego Ciena zaprezentował system optycznego przetwarzania sygnału. Zwiększy prędkość transmisji danych w światłowodzie do 800 Gbit/s.
Pod cięciem - o zasadach jego działania.
Фото - — CC BY SA
Potrzebujesz więcej błonnika
Wraz z uruchomieniem sieci nowej generacji i upowszechnieniem się urządzeń Internetu Rzeczy, według niektórych szacunków, ich liczba wzrasta 50 miliardów w trzy lata – wielkość światowego ruchu tylko wzrośnie. Deloitte twierdzi, że istniejąca infrastruktura światłowodowa, na której opierają się sieci 5G, nie będzie wystarczająca, aby udźwignąć takie obciążenie. Stanowisko agencji analitycznej potwierdza m.in i dostawcy usług w chmurze.
Aby zaradzić tej sytuacji, coraz więcej organizacji pracuje nad systemami zwiększającymi przepustowość „optyki”. Jedno z rozwiązań sprzętowych opracowała firma Ciena – nosi nazwę WaveLogic 5. Według inżynierów firmy, nowy procesor jest w stanie zapewnić transfer danych z szybkością do 800 Gbit/s na jednej długości fali.
Jak działa nowe rozwiązanie
Ciena zaprezentowała dwie modyfikacje procesora WaveLogic 5. Pierwsza nosi nazwę WaveLogic 5 Extreme. To jest diagram , który pełni funkcję cyfrowego procesora sygnałowego () sieć światłowodowa. DSP konwertuje sygnał z elektrycznego na optyczny i odwrotnie.
WaveLogic 5 Extreme obsługuje przepustowość światłowodu od 200 do 800 Gbps – w zależności od odległości, na jaką sygnał ma zostać przesłany. W celu efektywniejszego przesyłania danych Ciena wprowadziła do oprogramowania procesora algorytm probabilistycznego tworzenia konstelacji sygnałów ( - szt.).
Ta konstelacja to zbiór wartości amplitudy (punktów) dla przesyłanych sygnałów. Dla każdego punktu konstelacji algorytm PCS oblicza prawdopodobieństwo uszkodzenia danych oraz energię potrzebną do wysłania sygnału. Następnie wybiera amplitudę, dla której stosunek sygnału do szumu i zużycie energii będą minimalne.
Procesor wykorzystuje również algorytm korekcji błędów w przód () i multipleksowanie z podziałem częstotliwości (). Do ochrony przesyłanych informacji używany jest algorytm szyfrowania .
Drugą modyfikacją WaveLogic 5 jest seria wtykowych modułów optycznych Nano. Mogą wysyłać i odbierać dane z prędkością do 400 Gb/s. Moduły mają dwie obudowy – QSFP-DD i CFP2-DCO. Pierwsza jest niewielka i przeznaczona dla sieci 200 lub 400GbE. Ze względu na dużą prędkość połączenia i niskie zużycie energii, QSFP-DD nadaje się do rozwiązań dla centrów danych. Drugi format, CFP2-DCO, służy do przesyłania danych na odległości setek kilometrów, dlatego znajdzie zastosowanie w sieciach 5G i infrastrukturze dostawców usług internetowych.
WaveLogic 5 trafi do sprzedaży w drugiej połowie 2019 roku.
Фото - —PD
Zalety i wady procesora
WaveLogic 5 Extreme był jednym z pierwszych procesorów na rynku, który przesyłał dane na jednej długości fali z szybkością 800 Gb/s. W przypadku wielu konkurencyjnych rozwiązań liczba ta wynosi 500–600 Gbit/s. Ciena korzysta z o 50% większej i zwiększonej pojemności kanału optycznego na% 20.
Ale jest jedna trudność - przy kompresji sygnału i zwiększeniu prędkości przesyłania danych istnieje ryzyko zniekształcenia informacji. Zwiększa się wraz ze wzrostem odległości. Z tego powodu procesor trudności przy przesyłaniu sygnału na duże odległości. Choć twórcy twierdzą, że WaveLogic 5 jest w stanie przesyłać dane „przez oceany” z prędkością 400 Gbit/s.
Analogi
Systemy zwiększające przepustowość światłowodów rozwijają także firmy Infinite i Acacia. Pierwsze rozwiązanie firmy nosi nazwę ICE6 (ICE – Infinite Pojemność Engine). Składa się z dwóch elementów – optycznego układu scalonego (PIC – Photonic Integrated Circuit) oraz cyfrowego procesora sygnałowego w postaci chipa ASIC. PIC w sieciach konwertuje sygnał z optycznego na elektryczny i odwrotnie, a ASIC odpowiada za jego multipleksowanie.
Cechą szczególną ICE6 jest modulacja impulsowa sygnału (). Cyfrowy procesor dzieli światło o określonej długości fali na dodatkowe częstotliwości podnośnych, co rozszerza liczbę dostępnych poziomów i zwiększa gęstość widmową sygnału. Oczekuje się, że ICE6, podobnie jak WaveLogic, będzie zapewniał prędkość transmisji danych w jednym kanale na poziomie 800 Gbit/s. Produkt powinien trafić do sprzedaży pod koniec 2019 roku.
Jeśli chodzi o firmę Acacia, jej inżynierowie stworzyli moduł AC1200. Zapewni prędkość transmisji danych na poziomie 600 Gbit/s. Szybkość tę osiąga się poprzez trójwymiarowe tworzenie konstelacji sygnału: algorytmy w module automatycznie zmieniają częstotliwość wykorzystania punktów i ich położenie w konstelacji, dopasowując przepustowość kanału.
Oczekuje się, że nowe rozwiązania sprzętowe zwiększą przepustowość światłowodu nie tylko na dystansach w obrębie jednego miasta czy regionu, ale także na większych dystansach. Aby tego dokonać, inżynierowie muszą po prostu pokonać trudności związane z zaszumionymi kanałami. Zwiększanie przepustowości sieci podwodnych będzie miało pozytywny wpływ na jakość usług dostawców IaaS i dużych firm IT, biorąc pod uwagę, że „» połowa ruchu przenoszona jest wzdłuż dna oceanu.
Jakie ciekawe rzeczy mamy na blogu ITGLOBAL.COM:
Źródło: www.habr.com