El desarrollador de equipos de telecomunicaciones Ciena introdujo un sistema de procesamiento de señal óptica. Aumentará la velocidad de transferencia de datos en fibra óptica hasta 800 Gb / s.
Fotos - Timwether - CC BY-SABajo el corte - sobre los principios de su trabajo.
Necesita más fibra
Con el lanzamiento de una nueva generación de redes y la difusión de dispositivos de Internet de las cosas, según algunas estimaciones, su número
alcanzará los 50 mil millones en tres años, el volumen del tráfico mundial solo aumentará. Deloitte dice que la infraestructura de fibra óptica existente, que es la base de las redes 5G, no es suficiente para tal carga. La visión de la agencia analítica es respaldada por
compañías de telecomunicaciones y proveedores de servicios en la nube.
Para remediar la situación, cada vez más organizaciones están trabajando en sistemas que aumentan el ancho de banda de la "óptica". Una de las soluciones de hardware se desarrolló en Ciena: se llamaba WaveLogic 5. Según los ingenieros de la compañía, el nuevo procesador es capaz de proporcionar velocidades de transferencia de datos de hasta 800 Gb / s en una sola longitud de onda.
Cómo funciona la nueva solución
Ciena introdujo dos modificaciones del procesador WaveLogic 5. La primera se llama WaveLogic 5 Extreme. Es un
ASIC que actúa como un procesador de señal digital (
DSP ) de una red de fibra óptica. DSP convierte la señal de eléctrico a óptico y viceversa.
WaveLogic 5 Extreme admite ancho de banda de fibra de 200 a 800 Gb / s, dependiendo de la distancia a la que desea enviar la señal. Para una transferencia de datos más eficiente, Ciena implementó el algoritmo de
conformación de constelación probabilística (PCS) en el firmware del procesador.
Esta constelación es un conjunto de valores de amplitud (puntos) para las señales transmitidas. Para cada uno de los puntos de constelación, el algoritmo PCS calcula la probabilidad de distorsión de datos y el valor de la energía requerida para enviar la señal. Después de eso, elige la amplitud para la cual la relación señal / ruido y el consumo de energía serán mínimos.
El procesador también utiliza el algoritmo de corrección de errores hacia adelante ( FEC ) y la señal de multiplexación por división de frecuencia ( FDM ). Para proteger la información transmitida, se utiliza el algoritmo de cifrado AES-256 .
La segunda modificación de WaveLogic 5 es una serie de módulos ópticos enchufables Nano. Pueden enviar y recibir datos a velocidades de hasta 400 Gbit / s. Los módulos tienen dos factores de forma: QSFP-DD y CFP2-DCO. El primero es pequeño y está diseñado para redes de 200 o 400 GbE. Debido a la alta velocidad de conexión y al bajo consumo de energía, QSFP-DD son adecuados para soluciones de centros de datos. El segundo factor de forma, CFP2-DCO, se utiliza para enviar datos a distancias de cientos de kilómetros, por lo que se utilizará en redes 5G y en la infraestructura de los proveedores de Internet.
WaveLogic 5 saldrá a la venta en la segunda mitad de 2019.
Foto - PxHere - PDVentajas y desventajas del procesador.
WaveLogic 5 Extreme fue uno de los primeros procesadores en el mercado que transmite datos a la misma longitud de onda a una velocidad de 800 Gb / s. Para muchas soluciones competitivas, esta cifra es de 500-600 Gbit / s. Ciena tiene la ventaja de expandir la capacidad del canal óptico en un 50% y aumentar su
eficiencia espectral en un 20%.
Pero hay una dificultad: con la compresión de la señal y el aumento de la velocidad de transferencia de datos, existe el riesgo de distorsión de la información. Aumenta con el aumento de la distancia. Por esta razón, el procesador
puede tener dificultades para enviar una señal a largas distancias. Aunque los desarrolladores dicen que WaveLogic 5 es capaz de transmitir datos "a través de los océanos" a una velocidad de 400 Gbit / s.
Análogos
Infinite y Acacia también están desarrollando sistemas para aumentar el rendimiento de fibra. La solución de la primera compañía se llama ICE6 (ICE - Infinite Capacity Engine). Consta de dos componentes: un circuito integrado óptico (PIC - Circuito integrado fotónico) y un procesador de señal digital en forma de chip ASIC. PIC en redes convierte una señal de óptica a eléctrica y viceversa, y ASIC es responsable de su multiplexación.
Una característica de ICE6 es
la configuración del pulso . Un procesador digital divide la luz de una determinada longitud de onda en frecuencias de subportadora adicionales, lo que expande el número de niveles disponibles y aumenta la densidad espectral de la señal. Se espera que ICE6, como WaveLogic, proporcione velocidades de transferencia de datos en un canal al nivel de 800 Gb / s. El producto debería salir a la venta a finales de 2019.
En cuanto a Acacia, sus ingenieros crearon el módulo AC1200. Proporcionará una velocidad de transferencia de datos de 600 Gbit / s. Esta velocidad se logra mediante la formación en 3D de la constelación de señal: los algoritmos en el módulo cambian automáticamente la frecuencia de uso de los puntos y su posición en la constelación, ajustando el ancho de banda de los canales.
Se espera que las nuevas soluciones de hardware aumenten el ancho de banda de la fibra óptica no solo a distancias dentro de la misma ciudad o región, sino también a distancias más significativas. Para hacer esto, los ingenieros tienen que superar las dificultades asociadas con el ruido del canal. El aumento en la capacidad de las redes submarinas afectará positivamente la calidad de los servicios de los proveedores de IaaS y las grandes empresas de TI, dado que "
generan " la mitad del tráfico transmitido a través del fondo del océano.
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