Razvijalec telekomunikacijske opreme Ciena je predstavil sistem za optično obdelavo signalov. Povečal bo hitrost prenosa podatkov v optičnih vlaknih na 800 Gbit/s.
Pod rezom - o načelih njegovega delovanja.
Foto - — CC BY SA
Potrebujete več vlaknin
Z uvedbo omrežij nove generacije in širjenjem naprav interneta stvari se je po nekaterih ocenah njihovo število 50 milijard v treh letih – obseg svetovnega prometa se bo le še povečal. Deloitte pravi, da obstoječa optična infrastruktura, ki je osnova za omrežja 5G, ne bo zadostovala za takšno obremenitev. Stališče analitične agencije podpira in ponudniki oblakov.
Da bi popravili situacijo, vedno več organizacij dela na sistemih, ki povečujejo prepustnost "optike". Eno od strojnih rešitev je razvilo podjetje Ciena - imenuje se WaveLogic 5. Po besedah inženirjev podjetja je novi procesor sposoben zagotoviti hitrosti prenosa podatkov do 800 Gbit/s pri eni valovni dolžini.
Kako deluje nova rešitev
Ciena je predstavila dve modifikaciji procesorja WaveLogic 5. Prva se imenuje WaveLogic 5 Extreme. To je diagram , ki deluje kot digitalni signalni procesor () omrežje z optičnimi vlakni. DSP pretvori signal iz električnega v optičnega in obratno.
WaveLogic 5 Extreme podpira prepustnost vlaken od 200 do 800 Gbps – odvisno od razdalje, na katero je treba poslati signal. Za učinkovitejši prenos podatkov je Ciena v strojno programsko opremo procesorja uvedla algoritem za verjetnostno tvorjenje signalne konstelacije ( - PCS).
Ta konstelacija je niz vrednosti amplitude (točk) za oddane signale. Za vsako konstelacijsko točko algoritem PCS izračuna verjetnost poškodovanja podatkov in energijo, potrebno za pošiljanje signala. Nato izbere amplitudo, pri kateri bosta razmerje med signalom in šumom ter poraba energije minimalna.
Procesor uporablja tudi algoritem za vnaprejšnje odpravljanje napak () in multipleksiranje s frekvenčno delitvijo (). Za zaščito prenesenih informacij se uporablja šifrirni algoritem .
Druga modifikacija WaveLogic 5 je serija vtičnikov Nano optičnih modulov. Lahko pošiljajo in sprejemajo podatke s hitrostjo do 400 Gbps. Moduli imajo dva faktorja oblike - QSFP-DD in CFP2-DCO. Prvi je majhen in zasnovan za omrežja 200 ali 400GbE. Zaradi visoke hitrosti povezave in nizke porabe energije je QSFP-DD primeren za rešitve podatkovnih centrov. Drugi faktor oblike, CFP2-DCO, se uporablja za pošiljanje podatkov na razdalje več sto kilometrov, zato se bo uporabljal v omrežjih 5G in infrastrukturi ponudnika internetnih storitev.
WaveLogic 5 bo naprodaj v drugi polovici leta 2019.
Foto - —PD
Prednosti in slabosti procesorja
WaveLogic 5 Extreme je bil eden prvih procesorjev na trgu, ki je prenašal podatke na eni valovni dolžini pri 800 Gbps. Za številne konkurenčne rešitve je ta številka 500–600 Gbit/s. Ciena ima 50 % večjo zmogljivost optičnega kanala in povečano za 20%.
Vendar obstaja ena težava - s stiskanjem signala in povečanjem hitrosti prenosa podatkov obstaja nevarnost izkrivljanja informacij. Povečuje se z večanjem razdalje. Zaradi tega procesor težave pri pošiljanju signala na velike razdalje. Čeprav razvijalci pravijo, da je WaveLogic 5 sposoben prenašati podatke "čez oceane" s hitrostjo 400 Gbit / s.
Analogi
Sisteme za povečanje zmogljivosti vlaken razvijata tudi Infinite in Acacia. Prva rešitev podjetja se imenuje ICE6 (ICE – Infinite Capacity Engine). Sestavljen je iz dveh komponent – optičnega integriranega vezja (PIC – Photonic Integrated Circuit) in digitalnega signalnega procesorja v obliki ASIC čipa. PIC v omrežjih pretvarja signal iz optičnega v električni in obratno, ASIC pa skrbi za njegovo multipleksiranje.
Posebnost ICE6 je pulzna modulacija signala (). Digitalni procesor razdeli svetlobo določene valovne dolžine na dodatne podnosilne frekvence, kar razširi število razpoložljivih ravni in poveča spektralno gostoto signala. Pričakuje se, da bo ICE6, tako kot WaveLogic, zagotavljal hitrost prenosa podatkov v enem kanalu na ravni 800 Gbit/s. Izdelek naj bi bil naprodaj do konca leta 2019.
Kar zadeva Acacia, so njeni inženirji ustvarili modul AC1200. Zagotavljal bo hitrost prenosa podatkov 600 Gbit/s. Ta hitrost je dosežena s 3D oblikovanjem signalne konstelacije: algoritmi v modulu samodejno spreminjajo pogostost uporabe točk in njihov položaj v konstelaciji ter prilagajajo zmogljivost kanala.
Pričakuje se, da bodo nove strojne rešitve povečale prepustnost optičnih vlaken ne le na razdaljah znotraj enega mesta ali regije, temveč tudi na daljših razdaljah. Da bi to dosegli, morajo inženirji le premagati težave, povezane s hrupnimi kanali. Povečanje zmogljivosti podvodnih omrežij bo pozitivno vplivalo na kakovost storitev ponudnikov IaaS in velikih IT podjetij, saj »» polovica prometa se prenaša po oceanskem dnu.
Kaj zanimivega imamo na blogu ITGLOBAL.COM:
Vir: www.habr.com