电信设备开发商 Ciena 展示了一种光信号处理系统。 它将把光纤的数据传输速度提高到800 Gbit/s。
下切——讲述其运行原理。
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需要更多纤维
根据一些估计，随着新一代网络的推出和物联网设备的激增，它们的数量 三年内达到 50 亿——全球流量只会增加。 德勤表示，作为 5G 网络基础的现有光纤基础设施不足以处理这样的负载。 分析机构的观点得到以下支持： 和云提供商。
为了解决这种情况，越来越多的组织正在研究提高“光学”吞吐量的系统。 其中一种硬件解决方案是由 Ciena 开发的 - 它被称为 WaveLogic 5。据该公司工程师介绍，新处理器能够在单波长下提供高达 800 Gbit/s 的数据传输速率。
新解决方案如何运作
Ciena 展示了 WaveLogic 5 处理器的两种修改版本。第一种称为 WaveLogic 5 Extreme。 这是一个图表 ，它充当数字信号处理器（）光纤网络。 DSP 将电信号转换为光信号，反之亦然。
WaveLogic 5 Extreme 支持 200 至 800 Gbps 的光纤吞吐量 - 取决于信号需要发送的距离。 为了更有效地传输数据，Ciena 在处理器固件中引入了一种用于概率形成信号星座的算法（ - 件）。
该星座是传输信号的一组幅度值（点）。 对于每个星座点，PCS 算法计算数据损坏的概率以及发送信号所需的能量。 然后，他选择信噪比和能量消耗最小的幅度。
该处理器还使用前向纠错算法（）和频分复用（）。 使用加密算法来保护传输的信息 .
WaveLogic 5 的第二个修改是一系列插入式 Nano 光学模块。 它们可以高达 400 Gbps 的速度发送和接收数据。 该模块有两种外形尺寸 - QSFP-DD 和 CFP2-DCO。 第一个尺寸较小，专为 200 或 400GbE 网络而设计。 由于连接速度高、功耗低，QSFP-DD非常适合数据中心解决方案。 第二种外形尺寸 CFP2-DCO 用于在数百公里的距离上发送数据，因此它将用于 5G 网络和互联网服务提供商基础设施。
WaveLogic 5将于2019年下半年上市。
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处理器的优点和缺点
WaveLogic 5 Extreme 是市场上首批以 800 Gbps 的速度在单波长上传输数据的处理器之一。 对于许多竞争性解决方案，该数字为 500–600 Gbit/s。 Ciena 受益于光通道容量增加 50% 20％。
但存在一个困难——随着信号压缩和数据传输速度的提高，存在信息失真的风险。 它随着距离的增加而增加。 为此，处理器 长距离发送信号时遇到困难。 尽管开发人员称WaveLogic 5能够以400 Gbit/s的速度“跨洋”传输数据。
类似物
Infinite 和 Acacia 也在开发增加光纤容量的系统。 第一个公司的解决方案称为ICE6（ICE - 无限容量引擎）。 它由两个组件组成 - 光学集成电路（PIC - 光子集成电路）和 ASIC 芯片形式的数字信号处理器。 网络中的 PIC 将信号从光信号转换为电信号，反之亦然，ASIC 负责其复用。
ICE6 的一个特点是信号的脉冲调制（）。 数字处理器将特定波长的光分成额外的子载波频率，这扩大了可用级别的数量并增加了信号的频谱密度。 预计 ICE6 与 WaveLogic 一样，将在一个通道中提供 800 Gbit/s 级别的数据传输速率。 该产品预计将于 2019 年底上市销售。
至于Acacia，其工程师创建了AC1200模块。 它将提供 600 Gbit/s 的数据传输速度。 这一速度是通过信号星座的 3D 形成来实现的：模块中的算法会自动更改点的使用频率及其在星座中的位置，从而调整信道容量。
预计新的硬件解决方案不仅可以提高一个城市或地区内的光纤吞吐量，还可以提高更长距离的光纤吞吐量。 为此，工程师只需克服与噪声通道相关的困难。 增加水下网络的容量将对 IaaS 提供商和大型 IT 公司的服务质量产生积极影响，因为他们“» 一半的流量沿着海底传输。
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来源： habr.com