Ang processor ay magpapabilis ng optika sa 800 Gbit/s: kung paano ito gumagana

Nagpakita ang developer ng kagamitan sa telekomunikasyon na si Ciena ng optical signal processing system. Papataasin nito ang bilis ng paghahatid ng data sa optical fiber sa 800 Gbit/s.

Sa ilalim ng hiwa - tungkol sa mga prinsipyo ng operasyon nito.

Ang processor ay magpapabilis ng optika sa 800 Gbit/s: kung paano ito gumagana
--ΠžΡ‚ΠΎ - Timwether β€” CC BY-SA

Kailangan ng higit pang hibla

Sa paglulunsad ng mga bagong henerasyong network at paglaganap ng mga Internet of Things device, ayon sa ilang pagtatantya, ang kanilang bilang aabot 50 bilyon sa loob ng tatlong taon - tataas lamang ang dami ng pandaigdigang trapiko. Sinabi ni Deloitte na ang umiiral na imprastraktura ng fiber optic, na siyang batayan para sa mga 5G network, ay hindi magiging sapat upang mahawakan ang gayong pagkarga. Ang pananaw ng ahensiya ng pagsusuri ay sinusuportahan ng mga kumpanya ng telekomunikasyon at mga tagapagbigay ng ulap.

Upang malunasan ang sitwasyon, parami nang parami ang mga organisasyon na nagtatrabaho sa mga sistema na nagpapataas ng throughput ng "optics". Ang isa sa mga solusyon sa hardware ay binuo ng Ciena - ito ay tinatawag na WaveLogic 5. Ayon sa mga inhinyero ng kumpanya, ang bagong processor ay may kakayahang magbigay ng mga rate ng paglilipat ng data na hanggang 800 Gbit/s sa isang solong wavelength.

Paano gumagana ang bagong solusyon

Ipinakita ni Ciena ang dalawang pagbabago ng processor ng WaveLogic 5. Ang una ay tinatawag na WaveLogic 5 Extreme. Ito ay isang diagram ASIC, na gumaganap bilang isang digital signal processor (DSP) fiber optic network. Kino-convert ng DSP ang signal mula sa electrical patungo sa optical at vice versa.

Sinusuportahan ng WaveLogic 5 Extreme ang fiber throughput mula 200 hanggang 800 Gbps - depende sa distansya kung saan kailangang ipadala ang signal. Para sa mas mahusay na paglipat ng data, ipinakilala ni Ciena sa firmware ng processor ang isang algorithm para sa probabilistikong pagbuo ng isang konstelasyon ng signal (probabilistikong paghubog ng konstelasyon - PCS).

Ang konstelasyon na ito ay isang hanay ng mga halaga ng amplitude (mga puntos) para sa mga ipinadalang signal. Para sa bawat isa sa mga constellation point, kinakalkula ng PCS algorithm ang posibilidad ng data corruption at ang enerhiya na kinakailangan para ipadala ang signal. Pagkatapos, pipiliin niya ang amplitude kung saan magiging minimal ang signal-to-noise ratio at pagkonsumo ng enerhiya.

Gumagamit din ang processor ng forward error correction algorithm (FEC) at frequency division multiplexing (FDM). Ang isang encryption algorithm ay ginagamit upang protektahan ang ipinadala na impormasyon AES-256.

Ang pangalawang pagbabago ng WaveLogic 5 ay isang serye ng mga plug-in Nano optical modules. Maaari silang magpadala at tumanggap ng data sa bilis na hanggang 400 Gbps. Ang mga module ay may dalawang form factor - QSFP-DD at CFP2-DCO. Ang una ay maliit sa laki at idinisenyo para sa 200 o 400GbE network. Dahil sa mataas na bilis ng koneksyon at mababang paggamit ng kuryente, ang QSFP-DD ay angkop para sa mga solusyon sa data center. Ang pangalawang form factor, CFP2-DCO, ay ginagamit upang magpadala ng data sa mga distansyang daan-daang kilometro, kaya gagamitin ito sa mga 5G network at imprastraktura ng Internet service provider.

Ang WaveLogic 5 ay ibebenta sa ikalawang kalahati ng 2019.

Ang processor ay magpapabilis ng optika sa 800 Gbit/s: kung paano ito gumagana
--ΠžΡ‚ΠΎ - mga stock β€”PD

Mga kalamangan at kawalan ng processor

Ang WaveLogic 5 Extreme ay isa sa mga unang processor sa merkado na nagpapadala ng data sa isang wavelength sa 800 Gbps. Para sa maraming mapagkumpitensyang solusyon, ang figure na ito ay 500–600 Gbit/s. Nakikinabang ang Ciena mula sa 50% na higit na kapasidad ng optical channel at tumaas parang multo na kahusayan sa pamamagitan ng 20%.

Ngunit mayroong isang kahirapan - sa pag-compress ng signal at pagtaas ng bilis ng paglipat ng data, may panganib ng pagbaluktot ng impormasyon. Tumataas ito sa pagtaas ng distansya. Para sa kadahilanang ito ang processor maaaring maranasan kahirapan kapag nagpapadala ng signal sa malalayong distansya. Kahit na sinasabi ng mga developer na ang WaveLogic 5 ay may kakayahang magpadala ng data "sa mga karagatan" sa bilis na 400 Gbit/s.

Mga Analogue

Ang mga sistema upang madagdagan ang kapasidad ng fiber ay ginagawa din ng Infinite at Acacia. Ang solusyon ng unang kumpanya ay tinatawag na ICE6 (ICE - Infinite Capacity Engine). Binubuo ito ng dalawang bahagi - isang optical integrated circuit (PIC - Photonic Integrated Circuit) at isang digital signal processor sa anyo ng ASIC chip. Ang PIC sa mga network ay nagko-convert ng signal mula sa optical patungo sa electrical at vice versa, at ang ASIC ang responsable para sa multiplexing nito.

Ang isang espesyal na tampok ng ICE6 ay pulse modulation ng signal (paghubog ng pulso). Hinahati ng digital processor ang liwanag ng isang tiyak na wavelength sa mga karagdagang subcarrier frequency, na nagpapalawak sa bilang ng mga available na level at nagpapataas ng spectral density ng signal. Inaasahan na ang ICE6, tulad ng WaveLogic, ay magbibigay ng mga rate ng paglilipat ng data sa isang channel sa antas na 800 Gbit/s. Dapat mabenta ang produkto sa pagtatapos ng 2019.

Tulad ng para sa Acacia, nilikha ng mga inhinyero nito ang AC1200 module. Magbibigay ito ng bilis ng paghahatid ng data na 600 Gbit/s. Ang bilis na ito ay nakakamit gamit ang 3D na pagbuo ng isang konstelasyon ng signal: awtomatikong binabago ng mga algorithm sa module ang dalas ng paggamit ng mga puntos at ang kanilang posisyon sa konstelasyon, pagsasaayos ng kapasidad ng channel.

Inaasahan na ang mga bagong solusyon sa hardware ay tataas ang throughput ng optical fiber hindi lamang sa mga distansya sa loob ng isang lungsod o rehiyon, kundi pati na rin sa mas mahabang distansya. Upang gawin ito, kailangan lang malampasan ng mga inhinyero ang mga paghihirap na nauugnay sa maingay na mga channel. Ang pagtaas ng kapasidad ng mga network sa ilalim ng dagat ay magkakaroon ng positibong epekto sa kalidad ng mga serbisyo ng mga provider ng IaaS at malalaking kumpanya ng IT, dahil sila ay "bumuoΒ» kalahati ng trapiko na ipinadala sa sahig ng karagatan.

Anong mga kawili-wiling bagay ang mayroon tayo sa blog ng ITGLOBAL.COM:

Pinagmulan: www.habr.com

Magdagdag ng komento