Vývojár telekomunikačných zariadení Ciena predstavil systém spracovania optického signálu. Zvýši rýchlosť prenosu dát v optickom vlákne na 800 Gbit/s.
Pod rezom - o princípoch jeho fungovania.
Foto — — CC BY-SA
Potrebujete viac vlákniny
So spustením sietí novej generácie a rozšírením zariadení internetu vecí, podľa niektorých odhadov, ich počet 50 miliárd za tri roky – objem celosvetovej dopravy sa bude len zvyšovať. Deloitte tvrdí, že existujúca optická infraštruktúra, ktorá je základom pre 5G siete, nebude stačiť na zvládnutie takejto záťaže. Názor analytickej agentúry podporuje a poskytovateľov cloudu.
Na nápravu situácie stále viac organizácií pracuje na systémoch, ktoré zvyšujú priepustnosť „optiky“. Jedno z hardvérových riešení vyvinula Ciena – volá sa WaveLogic 5. Podľa inžinierov spoločnosti je nový procesor schopný poskytnúť rýchlosť prenosu dát až 800 Gbps na jednej vlnovej dĺžke.
Ako funguje nové riešenie
Ciena predstavila dve modifikácie procesora WaveLogic 5. Prvá sa volá WaveLogic 5 Extreme. Je to diagram , ktorý funguje ako digitálny signálový procesor () optická sieť. DSP prevádza signál z elektrického na optický a naopak.
WaveLogic 5 Extreme podporuje priepustnosť vlákien od 200 do 800 Gbps - v závislosti od vzdialenosti, na ktorú je potrebné signál poslať. Pre efektívnejší prenos dát Ciena zaviedla do firmvéru procesora algoritmus na pravdepodobnostnú tvorbu konštelácie signálu ( - PCS).
Táto konštelácia je súborom hodnôt amplitúdy (bodov) pre prenášané signály. Pre každý bod konštelácie algoritmus PCS vypočíta pravdepodobnosť poškodenia údajov a energiu potrebnú na odoslanie signálu. Potom zvolí amplitúdu, pri ktorej bude pomer signálu k šumu a spotreba energie minimálna.
Procesor tiež používa dopredný algoritmus korekcie chýb () a multiplexovanie s frekvenčným delením (). Na ochranu prenášaných informácií sa používa šifrovací algoritmus .
Druhou modifikáciou WaveLogic 5 je séria zásuvných Nano optických modulov. Môžu odosielať a prijímať dáta rýchlosťou až 400 Gbps. Moduly majú dva tvarové faktory - QSFP-DD a CFP2-DCO. Prvý má malú veľkosť a je určený pre siete 200 alebo 400 GbE. Vďaka vysokej rýchlosti pripojenia a nízkej spotrebe energie je QSFP-DD vhodný pre riešenia dátových centier. Druhý tvarový faktor, CFP2-DCO, sa používa na odosielanie údajov na vzdialenosti stoviek kilometrov, takže sa bude používať v sieťach 5G a infraštruktúre poskytovateľov internetových služieb.
WaveLogic 5 sa začne predávať v druhej polovici roka 2019.
Foto — —PD
Výhody a nevýhody procesora
WaveLogic 5 Extreme bol jedným z prvých procesorov na trhu, ktorý prenášal dáta na jednej vlnovej dĺžke rýchlosťou 800 Gbps. Pre mnohé konkurenčné riešenia je toto číslo 500 – 600 Gbit/s. Ciena ťaží z o 50 % väčšej kapacity optických kanálov a zvýšenej na% 20.
Je tu však jeden problém - s kompresiou signálu a zvýšením rýchlosti prenosu dát existuje riziko skreslenia informácií. Zvyšuje sa s rastúcou vzdialenosťou. Z tohto dôvodu procesor ťažkosti pri odosielaní signálu na veľké vzdialenosti. Aj keď vývojári hovoria, že WaveLogic 5 je schopný prenášať dáta „cez oceány“ rýchlosťou 400 Gbit/s.
analógy
Systémy na zvýšenie kapacity vlákien vyvíjajú aj spoločnosti Infinite a Acacia. Prvé riešenie spoločnosti sa nazýva ICE6 (ICE - Infinite Capacity Engine). Skladá sa z dvoch komponentov - optického integrovaného obvodu (PIC - Photonic Integrated Circuit) a digitálneho signálového procesora vo forme čipu ASIC. PIC v sieťach prevádza signál z optického na elektrický a naopak a ASIC je zodpovedný za jeho multiplexovanie.
Zvláštnosťou ICE6 je pulzná modulácia signálu (). Digitálny procesor rozdeľuje svetlo určitej vlnovej dĺžky na ďalšie pomocné nosné frekvencie, čím sa rozširuje počet dostupných úrovní a zvyšuje sa spektrálna hustota signálu. Očakáva sa, že ICE6, podobne ako WaveLogic, poskytne rýchlosť prenosu dát v jednom kanáli na úrovni 800 Gbit/s. Produkt by sa mal dostať do predaja do konca roka 2019.
Čo sa týka Acacia, jej inžinieri vytvorili modul AC1200. Poskytne rýchlosť prenosu dát 600 Gbit/s. Táto rýchlosť je dosiahnutá pomocou 3D tvorby konštelácie signálu: algoritmy v module automaticky menia frekvenciu použitia bodov a ich polohu v konštelácii, upravujúc kapacitu kanála.
Očakáva sa, že nové hardvérové riešenia zvýšia priepustnosť optického vlákna nielen na vzdialenosti v rámci jedného mesta či regiónu, ale aj na väčšie vzdialenosti. Aby to dosiahli, inžinieri musia prekonať ťažkosti spojené s hlučnými kanálmi. Zvýšenie kapacity podvodných sietí bude mať pozitívny vplyv na kvalitu služieb poskytovateľov IaaS a veľkých IT spoločností, vzhľadom na to, že „» polovica dopravy prenášanej pozdĺž dna oceánu.
Aké zaujímavé veci máme na blogu ITGLOBAL.COM:
Zdroj: hab.com