Protsessor optikani 800 Gbit/s gacha tezlashtiradi: u qanday ishlaydi

Telekommunikatsiya uskunalari ishlab chiqaruvchisi Ciena optik signallarni qayta ishlash tizimini taqdim etdi. Bu optik tolada ma'lumotlarni uzatish tezligini 800 Gbit/s gacha oshiradi.

Kesish ostida - uning ishlash tamoyillari haqida.

Protsessor optikani 800 Gbit/s gacha tezlashtiradi: u qanday ishlaydi
Foto - Taymveter - CC BY-SA

Ko'proq tola kerak

Yangi avlod tarmoqlarining ishga tushirilishi va narsalar Interneti qurilmalarining ko'payishi bilan, ba'zi hisob-kitoblarga ko'ra, ularning soni yetib boradi Uch yil ichida 50 milliard - global trafik hajmi faqat oshadi. Deloitte’ning ta’kidlashicha, 5G tarmoqlari uchun asos bo‘lgan mavjud optik tolali infratuzilma bunday yukni ko‘tarish uchun yetarli bo‘lmaydi. Analitik agentlik nuqtai nazarini qo'llab-quvvatlaydi telekommunikatsiya kompaniyalari va bulutli provayderlar.

Vaziyatni tuzatish uchun tobora ko'proq tashkilotlar "optika" ning o'tkazuvchanligini oshiradigan tizimlar ustida ishlamoqda. Apparat yechimlaridan biri Ciena tomonidan ishlab chiqilgan – u WaveLogic 5 deb nomlanadi.Kompaniya muhandislarining fikricha, yangi protsessor bitta to‘lqin uzunligida 800 Gbit/s gacha ma’lumotlarni uzatish tezligini ta’minlashga qodir.

Yangi yechim qanday ishlaydi

Ciena kompaniyasi WaveLogic 5 protsessorining ikkita modifikatsiyasini taqdim etdi.Birinchisi WaveLogic 5 Extreme deb ataladi. Bu diagramma ASICraqamli signal protsessor vazifasini bajaradi (DSP) optik tolali tarmoq. DSP signalni elektrdan optikga va aksincha o'zgartiradi.

WaveLogic 5 Extreme signal uzatilishi kerak bo'lgan masofaga qarab 200 dan 800 Gbit / s gacha bo'lgan tola o'tkazuvchanligini qo'llab-quvvatlaydi. Ma'lumotni yanada samarali uzatish uchun Ciena protsessor proshivkasiga signal turkumining ehtimoliy shakllanishi algoritmini kiritdi (ehtimollik yulduz turkumining shakllanishi - PCS).

Ushbu yulduz turkumi uzatiladigan signallar uchun amplituda qiymatlari (nuqtalari) to'plamidir. Yulduzli nuqtalarning har biri uchun PCS algoritmi ma'lumotlarning buzilishi ehtimolini va signalni yuborish uchun zarur bo'lgan energiyani hisoblab chiqadi. Keyinchalik, u signal-shovqin nisbati va energiya sarfi minimal bo'ladigan amplitudani tanlaydi.

Protsessor shuningdek, xatolarni to'g'rilash algoritmidan foydalanadi (FEC) va chastotali bo'linish multipleksatsiyasi (FDM). Uzatilgan axborotni himoya qilish uchun shifrlash algoritmidan foydalaniladi AES-256.

WaveLogic 5 ning ikkinchi modifikatsiyasi bir qator plagin Nano optik modullardir. Ular ma'lumotlarni 400 Gbit / s gacha tezlikda yuborishi va qabul qilishi mumkin. Modullar ikkita shakl omiliga ega - QSFP-DD va CFP2-DCO. Birinchisi kichik o'lchamli va 200 yoki 400 GbE tarmoqlar uchun mo'ljallangan. Yuqori ulanish tezligi va kam quvvat iste'moli tufayli QSFP-DD ma'lumotlar markazi echimlari uchun javob beradi. Ikkinchi shakl omili, CFP2-DCO, ma'lumotlarni yuzlab kilometr masofalarga yuborish uchun ishlatiladi, shuning uchun u 5G tarmoqlari va Internet-provayder infratuzilmasida qo'llaniladi.

WaveLogic 5 2019 yilning ikkinchi yarmida sotuvga chiqariladi.

Protsessor optikani 800 Gbit/s gacha tezlashtiradi: u qanday ishlaydi
Foto - PxMana -PD

Protsessorning afzalliklari va kamchiliklari

WaveLogic 5 Extreme 800 Gbit / s tezlikda bitta to'lqin uzunligida ma'lumotlarni uzatadigan bozordagi birinchi protsessorlardan biri edi. Ko'pgina raqobatbardosh echimlar uchun bu ko'rsatkich 500–600 Gbit/s ni tashkil qiladi. Ciena 50% ko'proq optik kanal sig'imi va ortishidan foyda oladi spektral samaradorlik 20% ga.

Ammo bitta qiyinchilik bor - signalni siqish va ma'lumotlarni uzatish tezligining oshishi bilan ma'lumotlarning buzilishi xavfi mavjud. U masofaning ortishi bilan ortadi. Shuning uchun protsessor boshdan kechirishi mumkin uzoq masofalarga signal yuborishda qiyinchiliklar. Garchi ishlab chiquvchilar WaveLogic 5 400 Gbit/s tezlikda “okeanlar bo‘ylab” ma’lumotlarni uzatishga qodirligini aytishgan.

Analoglar

Infinite va Acacia tomonidan tola quvvatini oshirish tizimlari ham ishlab chiqilmoqda. Birinchi kompaniyaning yechimi ICE6 (ICE - Infinite Capacity Engine) deb ataladi. U ikkita komponentdan iborat - optik integral sxema (PIC - Photonic Integrated Circuit) va ASIC chipi ko'rinishidagi raqamli signal protsessori. Tarmoqlardagi PIC signalni optikdan elektrga va aksincha o'zgartiradi va ASIC uni multiplekslash uchun javobgardir.

ICE6 ning o'ziga xos xususiyati signalning impuls modulyatsiyasidir (impulsni shakllantirish). Raqamli protsessor ma'lum bir to'lqin uzunligidagi yorug'likni qo'shimcha pastki tashuvchi chastotalarga ajratadi, bu mavjud darajalar sonini kengaytiradi va signalning spektral zichligini oshiradi. WaveLogic kabi ICE6 ham bitta kanalda ma'lumotlarni uzatish tezligini 800 Gbit/s darajasida ta'minlashi kutilmoqda. Mahsulot 2019-yil oxirigacha sotuvga chiqishi kerak.

Acacia-ga kelsak, uning muhandislari AC1200 modulini yaratdilar. U 600 Gbit/s ma’lumotlarni uzatish tezligini ta’minlaydi. Ushbu tezlikka signal turkumining 3D shakllanishi yordamida erishiladi: moduldagi algoritmlar avtomatik ravishda nuqtalardan foydalanish chastotasini va ularning yulduz turkumidagi o'rnini o'zgartiradi, kanal sig'imini moslashtiradi.

Yangi apparat yechimlari optik tolaning o‘tkazuvchanligini nafaqat bir shahar yoki mintaqa ichidagi masofalarda, balki uzoqroq masofalarda ham oshirishi kutilmoqda. Buning uchun muhandislar faqat shovqinli kanallar bilan bog'liq qiyinchiliklarni bartaraf etishlari kerak. Suv osti tarmoqlari sig'imini oshirish IaaS provayderlari va yirik IT-kompaniyalarining xizmatlari sifatiga ijobiy ta'sir ko'rsatadi, chunki ular "yaratish» trafikning yarmi okean tubi bo'ylab uzatiladi.

ITGLOBAL.COM blogida bizda qanday qiziqarli narsalar bor:

Manba: www.habr.com

a Izoh qo'shish