Procesori do të përshpejtojë optikën në 800 Gbit/s: si funksionon

Zhvilluesi i pajisjeve të telekomunikacionit Ciena prezantoi një sistem të përpunimit të sinjalit optik. Do të rrisë shpejtësinë e transmetimit të të dhënave në fibër optike në 800 Gbit/s.

Nën prerje - në lidhje me parimet e funksionimit të tij.

Procesori do të përshpejtojë optikën në 800 Gbit/s: si funksionon
Фото - Timwether - CC BY SA

Keni nevojë për më shumë fibra

Me lëshimin e rrjeteve të gjeneratës së re dhe përhapjen e pajisjeve të Internetit të Gjërave, sipas disa vlerësimeve, numri i tyre do të arrijë 50 miliardë në tre vjet - vëllimi i trafikut global vetëm do të rritet. Deloitte thotë se infrastruktura ekzistuese e fibrave optike, e cila është baza për rrjetet 5G, nuk do të jetë e mjaftueshme për të përballuar një ngarkesë të tillë. Pikëpamja e agjencisë analitike mbështetet nga kompanitë e telekomunikacionit dhe ofruesit e cloud.

Për të korrigjuar situatën, gjithnjë e më shumë organizata po punojnë në sisteme që rrisin xhiron e "optikës". Një nga zgjidhjet harduerike u zhvillua nga Ciena - quhet WaveLogic 5. Sipas inxhinierëve të kompanisë, procesori i ri është i aftë të sigurojë shpejtësi të transferimit të të dhënave deri në 800 Gbit/s në një gjatësi vale të vetme.

Si funksionon zgjidhja e re

Ciena prezantoi dy modifikime të procesorit WaveLogic 5. I pari quhet WaveLogic 5 Extreme. Është një diagram ASIC, i cili vepron si një procesor dixhital i sinjalit (DSP) rrjeti me fibra optike. DSP konverton sinjalin nga elektrik në optik dhe anasjelltas.

WaveLogic 5 Extreme mbështet xhiron e fibrave nga 200 në 800 Gbps - në varësi të distancës në të cilën duhet të dërgohet sinjali. Për transferim më efikas të të dhënave, Ciena futi në firmuerin e procesorit një algoritëm për formimin probabilistik të një konstelacioni sinjalesh (formësimi probabilistik i konstelacionit - PCS).

Kjo plejadë është një grup vlerash (pikash) amplitude për sinjalet e transmetuara. Për secilën nga pikat e konstelacionit, algoritmi PCS llogarit probabilitetin e prishjes së të dhënave dhe energjinë e nevojshme për të dërguar sinjalin. Më pas, ai zgjedh amplituda për të cilën raporti sinjal-zhurmë dhe konsumi i energjisë do të jenë minimale.

Procesori përdor gjithashtu një algoritëm të korrigjimit të gabimit përpara (FEC) dhe multipleksimi i ndarjes së frekuencës (FDM). Një algoritëm kriptimi përdoret për të mbrojtur informacionin e transmetuar AES-256.

Modifikimi i dytë i WaveLogic 5 është një seri modulesh optike Nano plug-in. Ata mund të dërgojnë dhe marrin të dhëna me shpejtësi deri në 400 Gbps. Modulet kanë dy faktorë formash - QSFP-DD dhe CFP2-DCO. E para është e vogël në madhësi dhe e projektuar për rrjete 200 ose 400 GbE. Për shkak të shpejtësisë së lartë të lidhjes dhe konsumit të ulët të energjisë, QSFP-DD është i përshtatshëm për zgjidhjet e qendrës së të dhënave. Faktori i dytë i formës, CFP2-DCO, përdoret për të dërguar të dhëna në distanca prej qindra kilometrash, kështu që do të përdoret në rrjetet 5G dhe infrastrukturën e ofruesve të shërbimeve të internetit.

WaveLogic 5 do të dalë në shitje në gjysmën e dytë të 2019.

Procesori do të përshpejtojë optikën në 800 Gbit/s: si funksionon
Фото - stoqet —PD

Avantazhet dhe disavantazhet e procesorit

WaveLogic 5 Extreme ishte një nga procesorët e parë në treg që transmetoi të dhëna në një gjatësi vale të vetme në 800 Gbps. Për shumë zgjidhje konkurruese, kjo shifër është 500–600 Gbit/s. Ciena përfiton 50% më shumë kapacitet të kanalit optik dhe është rritur efikasiteti spektral me 20%.

Por ka një vështirësi - me kompresimin e sinjalit dhe një rritje të shpejtësisë së transferimit të të dhënave, ekziston rreziku i shtrembërimit të informacionit. Ajo rritet me rritjen e distancës. Për këtë arsye procesori mund të përjetojnë vështirësi gjatë dërgimit të një sinjali në distanca të gjata. Edhe pse zhvilluesit thonë se WaveLogic 5 është në gjendje të transmetojë të dhëna "përtej oqeaneve" me një shpejtësi prej 400 Gbit/s.

analoge

Sistemet për të rritur kapacitetin e fibrave po zhvillohen gjithashtu nga Infinite dhe Acacia. Zgjidhja e kompanisë së parë quhet ICE6 (ICE - Infinite Capacity Engine). Ai përbëhet nga dy komponentë - një qark i integruar optik (PIC - Photonic Integrated Circuit) dhe një procesor sinjali dixhital në formën e një çipi ASIC. PIC në rrjete konverton sinjalin nga optik në elektrik dhe anasjelltas, dhe ASIC është përgjegjës për multipleksimin e tij.

Një tipar i veçantë i ICE6 është modulimi i pulsit të sinjalit (formësimi i pulsit). Një procesor dixhital ndan dritën e një gjatësi vale të caktuar në frekuenca shtesë nënbartëse, gjë që zgjeron numrin e niveleve të disponueshme dhe rrit densitetin spektral të sinjalit. Pritet që ICE6, si WaveLogic, të sigurojë shpejtësi të transferimit të të dhënave në një kanal në nivelin 800 Gbit/s. Produkti duhet të dalë në shitje deri në fund të vitit 2019.

Sa për Acacia, inxhinierët e saj krijuan modulin AC1200. Ai do të sigurojë shpejtësi të transmetimit të të dhënave prej 600 Gbit/s. Kjo shpejtësi arrihet duke përdorur formimin 3D të një konstelacioni të sinjalit: algoritmet në modul ndryshojnë automatikisht frekuencën e përdorimit të pikave dhe pozicionin e tyre në konstelacion, duke rregulluar kapacitetin e kanalit.

Pritet që zgjidhjet e reja harduerike të rrisin xhiron e fibrës optike jo vetëm në distanca brenda një qyteti ose rajoni, por edhe në distanca më të gjata. Për ta bërë këtë, inxhinierët thjesht duhet të kapërcejnë vështirësitë që lidhen me kanalet e zhurmshme. Rritja e kapacitetit të rrjeteve nënujore do të ketë një ndikim pozitiv në cilësinë e shërbimeve të ofruesve të IaaS dhe kompanive të mëdha të IT, duke qenë se ato “gjenerojnë» gjysma e trafikut transmetohet përgjatë dyshemesë së oqeanit.

Çfarë gjërash interesante kemi në blogun ITGLOBAL.COM:

Burimi: www.habr.com

Shto një koment