İşlemci, optikleri 800 Gbit/s'ye hızlandıracak: nasıl çalışıyor?

Telekomünikasyon ekipmanı geliştiricisi Ciena, bir optik sinyal işleme sistemi sundu. Optik fiberdeki veri iletim hızını 800 Gbit/s'ye çıkaracak.

Kesimin altında - çalışma prensipleri hakkında.

İşlemci, optikleri 800 Gbit/s'ye hızlandıracak: nasıl çalışıyor?
Fotoğraf - Timwether — SA TARAFINDAN CC

Daha fazla lif lazım

Yeni nesil ağların kullanıma sunulması ve Nesnelerin İnterneti cihazlarının yaygınlaşmasıyla birlikte, bazı tahminlere göre sayıları ulaşacak Üç yılda 50 milyar - küresel trafik hacmi yalnızca artacak. Deloitte, 5G ağlarının temelini oluşturan mevcut fiber optik altyapısının böyle bir yükü kaldırmaya yetmeyeceğini söylüyor. Analitik ajansın bakış açısı aşağıdakiler tarafından desteklenmektedir: telekomünikasyon şirketleri ve bulut sağlayıcıları.

Bu durumu düzeltmek için giderek daha fazla kuruluş "optik" verimini artıran sistemler üzerinde çalışıyor. Donanım çözümlerinden biri Ciena tarafından geliştirildi; adı WaveLogic 5. Şirketin mühendislerine göre yeni işlemci, tek dalga boyunda 800 Gbit/s'ye kadar veri aktarım hızları sağlayabiliyor.

Yeni çözüm nasıl çalışıyor?

Ciena, WaveLogic 5 işlemcisinin iki modifikasyonunu sundu: İlkine WaveLogic 5 Extreme adı verildi. Bu bir diyagramdır ASICdijital sinyal işlemcisi görevi gören (DSP) fiber optik ağ. DSP, sinyali elektrikten optiğe ve tersi yönde dönüştürür.

WaveLogic 5 Extreme, sinyalin gönderilmesi gereken mesafeye bağlı olarak 200 ila 800 Gbps arasında fiber verimini destekler. Daha verimli veri aktarımı için Ciena, işlemci donanım yazılımına bir sinyal takımyıldızının olasılıksal oluşumuna yönelik bir algoritma ekledi (olasılıksal takımyıldız şekillendirme -PCS).

Bu takımyıldız, iletilen sinyaller için bir dizi genlik değeridir (noktalar). PCS algoritması, takımyıldız noktalarının her biri için veri bozulması olasılığını ve sinyali göndermek için gereken enerjiyi hesaplar. Daha sonra sinyal-gürültü oranının ve enerji tüketiminin minimum olacağı genliği seçer.

İşlemci ayrıca bir ileri hata düzeltme algoritması kullanır (FEC) ve frekans bölmeli çoğullama (FDM). İletilen bilgileri korumak için bir şifreleme algoritması kullanılır AES-256.

WaveLogic 5'in ikinci modifikasyonu bir dizi takılabilir Nano optik modüldür. 400 Gbps'ye kadar hızlarda veri gönderip alabilirler. Modüllerin iki form faktörü vardır: QSFP-DD ve CFP2-DCO. İlki küçüktür ve 200 veya 400GbE ağlar için tasarlanmıştır. Yüksek bağlantı hızı ve düşük güç tüketimi nedeniyle QSFP-DD, veri merkezi çözümleri için uygundur. İkinci form faktörü olan CFP2-DCO ise yüzlerce kilometre mesafelere veri göndermek için kullanıldığı için 5G ağlarında ve internet servis sağlayıcı altyapısında kullanılacak.

WaveLogic 5, 2019'un ikinci yarısında satışa çıkacak.

İşlemci, optikleri 800 Gbit/s'ye hızlandıracak: nasıl çalışıyor?
Fotoğraf - PxHere —PD

İşlemcinin avantajları ve dezavantajları

WaveLogic 5 Extreme, 800 Gbps'de tek bir dalga boyunda veri ileten piyasadaki ilk işlemcilerden biriydi. Birçok rekabetçi çözüm için bu rakam 500-600 Gbit/s'dir. Ciena, %50 daha fazla optik kanal kapasitesinden faydalanıyor ve artırılmış spektral verimlilik 20% üzerinde.

Ancak bir zorluk var: Sinyal sıkıştırma ve veri aktarım hızının artmasıyla birlikte bilgilerin bozulması riski de var. Uzaklık arttıkça artar. Bu nedenle işlemci Mayıs deneyimi uzun mesafelere sinyal gönderirken zorluklar. Her ne kadar geliştiriciler WaveLogic 5'in "okyanuslar arasında" 400 Gbit/s hızında veri aktarabildiğini söylese de.

analogları

Fiber kapasitesini artıracak sistemler de Infinite ve Acacia tarafından geliştiriliyor. İlk şirketin çözümüne ICE6 (ICE - Sonsuz Kapasiteli Motor) adı verildi. İki bileşenden oluşur - bir optik entegre devre (PIC - Fotonik Entegre Devre) ve ASIC çipi biçiminde bir dijital sinyal işlemcisi. Ağlardaki PIC, sinyali optikten elektriğe ve tersi yönde dönüştürür ve ASIC, bunun çoğullanmasından sorumludur.

ICE6'nın özel bir özelliği, sinyalin darbe modülasyonudur (nabız şekillendirme). Dijital bir işlemci, belirli bir dalga boyundaki ışığı ek alt taşıyıcı frekanslara böler, bu da mevcut seviyelerin sayısını genişletir ve sinyalin spektral yoğunluğunu arttırır. ICE6'nın da WaveLogic gibi tek kanalda 800 Gbit/s seviyesinde veri aktarım hızları sağlaması bekleniyor. Ürünün 2019 sonuna kadar satışa çıkması bekleniyor.

Acacia'ya gelince, mühendisleri AC1200 modülünü yarattı. 600 Gbit/s veri aktarım hızı sağlayacak. Bu hız, bir sinyal takımyıldızının 3 boyutlu oluşumu kullanılarak elde edilir: modüldeki algoritmalar, noktaların kullanım sıklığını ve takımyıldızındaki konumlarını otomatik olarak değiştirerek kanal kapasitesini ayarlar.

Yeni donanım çözümlerinin yalnızca bir şehir veya bölge içindeki mesafelerde değil, aynı zamanda daha uzun mesafelerde de fiber optik verimini artırması bekleniyor. Bunu yapmak için mühendislerin gürültülü kanallarla ilgili zorlukların üstesinden gelmesi gerekiyor. Sualtı ağlarının kapasitesinin arttırılması, IaaS sağlayıcılarının ve büyük BT şirketlerinin hizmetlerinin kalitesi üzerinde olumlu bir etki yaratacaktır.oluşturmak» Trafiğin yarısı okyanus tabanı boyunca iletiliyor.

ITGLOBAL.COM blogunda ne ilginç şeyler var:

Kaynak: habr.com

Yorum ekle