Nhà phát triển thiết bị viễn thông Ciena đã giới thiệu một hệ thống xử lý tín hiệu quang học. Nó sẽ tăng tốc độ truyền dữ liệu trong cáp quang lên 800 Gbit/s.
Theo vết cắt - về nguyên tắc hoạt động của nó.
Фото - — CC BY SA
Cần nhiều chất xơ hơn
Với sự ra mắt của các mạng thế hệ mới và sự phổ biến của các thiết bị Internet of Things, theo một số ước tính, số lượng của chúng 50 tỷ trong ba năm - lưu lượng giao thông toàn cầu sẽ chỉ tăng lên. Deloitte cho biết cơ sở hạ tầng cáp quang hiện tại, nền tảng cho mạng 5G, sẽ không đủ để xử lý tải trọng như vậy. Quan điểm của cơ quan phân tích được hỗ trợ bởi và các nhà cung cấp đám mây.
Để khắc phục tình trạng này, ngày càng có nhiều tổ chức đang nghiên cứu các hệ thống giúp tăng thông lượng của “quang học”. Một trong những giải pháp phần cứng được Ciena phát triển - nó được gọi là WaveLogic 5. Theo các kỹ sư của công ty, bộ xử lý mới có khả năng cung cấp tốc độ truyền dữ liệu lên tới 800 Gbit/s ở một bước sóng.
Giải pháp mới hoạt động như thế nào
Ciena đã trình bày hai bản sửa đổi của bộ xử lý WaveLogic 5. Bản sửa đổi đầu tiên có tên là WaveLogic 5 Extreme. Đó là một sơ đồ , hoạt động như một bộ xử lý tín hiệu số () mạng cáp quang. DSP chuyển đổi tín hiệu từ điện sang quang và ngược lại.
WaveLogic 5 Extreme hỗ trợ thông lượng cáp quang từ 200 đến 800 Gbps - tùy thuộc vào khoảng cách mà tín hiệu cần được gửi. Để truyền dữ liệu hiệu quả hơn, Ciena đã đưa vào phần sụn bộ xử lý một thuật toán để hình thành xác suất của một chùm tín hiệu ( - CÁI).
Chòm sao này là tập hợp các giá trị biên độ (điểm) cho tín hiệu được truyền đi. Đối với mỗi điểm trong chòm sao, thuật toán PCS tính toán xác suất hỏng dữ liệu và năng lượng cần thiết để gửi tín hiệu. Sau đó, anh ta chọn biên độ sao cho tỷ lệ tín hiệu trên tạp âm và mức tiêu thụ năng lượng sẽ ở mức tối thiểu.
Bộ xử lý cũng sử dụng thuật toán sửa lỗi chuyển tiếp () và ghép kênh phân chia tần số (). Một thuật toán mã hóa được sử dụng để bảo vệ thông tin được truyền đi .
Bản sửa đổi thứ hai của WaveLogic 5 là một loạt mô-đun quang học plug-in Nano. Họ có thể gửi và nhận dữ liệu với tốc độ lên tới 400 Gbps. Các mô-đun có hai hệ số dạng - QSFP-DD và CFP2-DCO. Đầu tiên có kích thước nhỏ và được thiết kế cho mạng 200 hoặc 400GbE. Do tốc độ kết nối cao và mức tiêu thụ điện năng thấp, QSFP-DD phù hợp với các giải pháp trung tâm dữ liệu. Dạng thứ hai, CFP2-DCO, được sử dụng để gửi dữ liệu trên khoảng cách hàng trăm km, do đó nó sẽ được sử dụng trong mạng 5G và cơ sở hạ tầng của nhà cung cấp dịch vụ Internet.
WaveLogic 5 sẽ được bán vào nửa cuối năm 2019.
Фото - —PD
Ưu điểm và nhược điểm của bộ xử lý
WaveLogic 5 Extreme là một trong những bộ xử lý đầu tiên trên thị trường truyền dữ liệu trên một bước sóng duy nhất ở tốc độ 800 Gbps. Đối với nhiều giải pháp cạnh tranh, con số này là 500–600 Gbit/s. Ciena được hưởng lợi từ dung lượng kênh quang tăng thêm 50% và tăng 20%.
Nhưng có một khó khăn - với việc nén tín hiệu và tăng tốc độ truyền dữ liệu, sẽ có nguy cơ bị biến dạng thông tin. Nó tăng lên khi khoảng cách ngày càng tăng. Vì lý do này bộ xử lý khó khăn khi gửi tín hiệu ở khoảng cách xa. Mặc dù các nhà phát triển nói rằng WaveLogic 5 có khả năng truyền dữ liệu “qua đại dương” với tốc độ 400 Gbit/s.
Chất tương tự
Các hệ thống nhằm tăng công suất sợi cũng đang được Infinite và Acacia phát triển. Giải pháp đầu tiên của công ty có tên là ICE6 (ICE - Infinite Công suất Engine). Nó bao gồm hai thành phần - một mạch tích hợp quang học (PIC - Photonic Integrated Circuit) và bộ xử lý tín hiệu số ở dạng chip ASIC. PIC trong mạng chuyển đổi tín hiệu từ quang sang điện và ngược lại, và ASIC chịu trách nhiệm ghép kênh.
Một tính năng đặc biệt của ICE6 là điều chế xung tín hiệu (). Bộ xử lý kỹ thuật số phân chia ánh sáng có bước sóng nhất định thành các tần số sóng mang phụ bổ sung, giúp mở rộng số lượng mức khả dụng và tăng mật độ phổ của tín hiệu. Dự kiến ICE6, giống như WaveLogic, sẽ cung cấp tốc độ truyền dữ liệu trong một kênh ở mức 800 Gbit/s. Sản phẩm sẽ được bán vào cuối năm 2019.
Đối với Acacia, các kỹ sư của hãng đã tạo ra mô-đun AC1200. Nó sẽ cung cấp tốc độ truyền dữ liệu 600 Gbit/s. Tốc độ này đạt được bằng cách sử dụng hình thành 3D của chòm sao tín hiệu: thuật toán trong mô-đun tự động thay đổi tần suất sử dụng các điểm và vị trí của chúng trong chòm sao, điều chỉnh dung lượng kênh.
Người ta kỳ vọng rằng các giải pháp phần cứng mới sẽ tăng thông lượng của cáp quang không chỉ trên các khoảng cách trong một thành phố hoặc khu vực mà còn trên các khoảng cách xa hơn. Để làm được điều này, các kỹ sư chỉ cần khắc phục những khó khăn liên quan đến kênh nhiễu. Việc tăng công suất của mạng dưới nước sẽ có tác động tích cực đến chất lượng dịch vụ của các nhà cung cấp IaaS và các công ty CNTT lớn, vì họ “» một nửa lưu lượng truyền dọc theo đáy đại dương.
Chúng tôi có những điều thú vị gì trên blog ITGLOBAL.COM:
Nguồn: www.habr.com