प्रोसेसर ऑप्टिक्स को 800 Gb / s तक गति देगा: यह कैसे काम करता है

दूरसंचार उपकरण डेवलपर सियेना ने एक ऑप्टिकल सिग्नल प्रोसेसिंग सिस्टम पेश किया। यह फाइबर ऑप्टिक में डेटा ट्रांसफर की गति को 800 Gb / s तक बढ़ा देगा।


तस्वीरें - टिमवर्थ - सीसी बाय-एसए

कटौती के तहत - इसके काम के सिद्धांतों के बारे में।

अधिक फाइबर की आवश्यकता है


नई पीढ़ी के नेटवर्क के लॉन्च और चीजों के इंटरनेट के प्रसार के साथ - कुछ अनुमानों के अनुसार, तीन साल में उनकी संख्या 50 बिलियन तक पहुंच जाएगी - विश्व यातायात की मात्रा केवल बढ़ जाएगी। डेलॉयट का कहना है कि मौजूदा फाइबर-ऑप्टिक इन्फ्रास्ट्रक्चर, जो 5 जी नेटवर्क के लिए आधार है, ऐसे लोड के लिए पर्याप्त नहीं है। विश्लेषणात्मक एजेंसी का दृष्टिकोण दूरसंचार कंपनियों और क्लाउड प्रदाताओं द्वारा समर्थित है।

स्थिति को मापने के लिए, अधिक से अधिक संगठन "ऑप्टिक्स" की बैंडविड्थ को बढ़ाने वाले सिस्टम पर काम कर रहे हैं। हार्डवेयर समाधानों में से एक को सिएना में विकसित किया गया था - इसे वेवोग्लिक 5 कहा जाता था। कंपनी के इंजीनियरों के अनुसार, नया प्रोसेसर एक एकल तरंग दैर्ध्य पर 800 जीबी / एस तक डेटा ट्रांसफर दर प्रदान करने में सक्षम है।

नया समाधान कैसे काम करता है


सिएना ने WaveLogic 5 प्रोसेसर के दो संशोधन पेश किए। पहले को WaveLogic 5 एक्सट्रीम कहा जाता है। यह एक ASIC है जो फाइबर ऑप्टिक नेटवर्क के डिजिटल सिग्नल प्रोसेसर ( DSP ) के रूप में कार्य करता है। DSP सिग्नल को इलेक्ट्रिकल से ऑप्टिकल और इसके विपरीत में परिवर्तित करता है।

WaveLogic 5 एक्सट्रीम 200 से 800 Gb / s तक फाइबर बैंडविड्थ का समर्थन करता है - उस दूरी के आधार पर जिसे आप सिग्नल भेजना चाहते हैं। अधिक कुशल डेटा ट्रांसफर के लिए, सिएना ने प्रोसेसर फर्मवेयर में प्रोबेबिलिस्टिक नक्षत्र को आकार देने (पीसीएस) एल्गोरिदम को लागू किया।

यह नक्षत्र संचरित संकेतों के लिए आयाम मानों (बिंदुओं) का एक समूह है। प्रत्येक तारामंडल बिंदु के लिए, पीसीएस एल्गोरिथ्म डेटा विरूपण की संभावना और संकेत भेजने के लिए आवश्यक ऊर्जा के मूल्य की गणना करता है। उसके बाद, वह उस आयाम को चुनता है जिसके लिए सिग्नल-टू-शोर अनुपात और ऊर्जा की खपत न्यूनतम होगी।

प्रोसेसर आगे त्रुटि सुधार एल्गोरिथ्म ( FEC ) और आवृत्ति विभाजन मल्टीप्लेक्सिंग ( FDM ) सिग्नल का भी उपयोग करता है। प्रेषित सूचना की सुरक्षा के लिए, AES-256 एन्क्रिप्शन एल्गोरिथ्म का उपयोग किया जाता है

WaveLogic 5 का दूसरा संशोधन नैनो प्लग-इन ऑप्टिकल मॉड्यूल की एक श्रृंखला है। वे 400 Gbit / s तक की गति से डेटा भेज और प्राप्त कर सकते हैं। मॉड्यूल के दो रूप कारक हैं - QSFP-DD और CFP2-DCO। पहला छोटा है और 200 या 400 जीबी नेटवर्क के लिए डिज़ाइन किया गया है। उच्च कनेक्शन गति और कम बिजली की खपत के कारण, QSFP-DD डेटा सेंटर समाधान के लिए उपयुक्त हैं। दूसरा फॉर्म फैक्टर - CFP2-DCO - का उपयोग सैकड़ों किलोमीटर की दूरी पर डेटा भेजने के लिए किया जाता है, इसलिए इसका उपयोग 5G नेटवर्क और इंटरनेट प्रदाताओं के बुनियादी ढांचे में किया जाएगा।

WaveLogic 5 2019 की दूसरी छमाही में बिक्री पर जाएगा।


फोटो - PxHere - पीडी

प्रोसेसर के फायदे और नुकसान


WaveLogic 5 एक्सट्रीम बाजार पर पहले प्रोसेसर में से एक था जो 800 Gb / s की गति से समान तरंग दैर्ध्य पर डेटा प्रसारित करता है। कई प्रतिस्पर्धी समाधानों के लिए, यह आंकड़ा 500-600 Gbit / s है। सिएना में ऑप्टिकल चैनल क्षमता का 50% तक विस्तार करने और इसकी वर्णक्रमीय क्षमता को 20% तक बढ़ाने का लाभ है।

लेकिन एक कठिनाई है - सिग्नल कम्प्रेशन के साथ और डाटा ट्रांसफर रेट बढ़ने से सूचना विकृति का खतरा होता है। यह बढ़ती दूरी के साथ बढ़ता है। इस कारण से, प्रोसेसर को लंबी दूरी पर सिग्नल भेजने में कठिनाई हो सकती है । हालांकि डेवलपर्स का कहना है कि WaveLogic 5 400 Gbit / s की गति से "महासागरों के पार" डेटा प्रसारित करने में सक्षम है।

एनालॉग


अनंत और बबूल द्वारा फाइबर थ्रूपुट बढ़ाने की प्रणाली भी विकसित की जा रही है। पहली कंपनी के समाधान को ICE6 (ICE - Infinite Capacity Engine) कहा जाता है। इसमें दो घटक होते हैं - एक ऑप्टिकल इंटीग्रेटेड सर्किट (PIC - फोटोनिक इंटीग्रेटेड सर्किट) और एक ASIC चिप के रूप में एक डिजिटल सिग्नल प्रोसेसर। नेटवर्क में PIC ऑप्टिकल से इलेक्ट्रिकल और इसके विपरीत सिग्नल को परिवर्तित करता है, और ASIC इसके मल्टीप्लेक्सिंग के लिए जिम्मेदार है।

ICE6 की एक विशेषता पल्स शेपिंग है । एक डिजिटल प्रोसेसर एक निश्चित तरंग दैर्ध्य के प्रकाश को अतिरिक्त उपकारक आवृत्तियों में विभाजित करता है, जो उपलब्ध स्तरों की संख्या का विस्तार करता है और सिग्नल के वर्णक्रमीय घनत्व को बढ़ाता है। यह उम्मीद की जाती है कि WaveLogic की तरह ICE6, 800 Gb / s के स्तर पर एक चैनल में डेटा ट्रांसफर गति प्रदान करेगा। उत्पाद को 2019 के अंत तक बिक्री पर जाना चाहिए।

बबूल के लिए, इसके इंजीनियरों ने AC1200 मॉड्यूल बनाया। यह 600 Gbit / s का डेटा ट्रांसफर दर प्रदान करेगा। सिग्नल तारामंडल के 3 डी-गठन का उपयोग करके यह गति प्राप्त की जाती है: मॉड्यूल में एल्गोरिदम स्वचालित रूप से चैनलों के बैंडविड्थ को समायोजित करते हुए, अंक और तारामंडल में उनकी स्थिति के उपयोग की आवृत्ति को बदलते हैं।

यह उम्मीद की जाती है कि नए हार्डवेयर समाधान ऑप्टिकल फाइबर की बैंडविड्थ को न केवल एक ही शहर या क्षेत्र के भीतर दूरी पर बढ़ाएंगे, बल्कि अधिक महत्वपूर्ण दूरी पर भी बढ़ाएंगे। ऐसा करने के लिए, इंजीनियरों को चैनल शोर से जुड़ी कठिनाइयों को दूर करना होगा। पनडुब्बी नेटवर्क की क्षमता में वृद्धि आईएएएस प्रदाताओं और बड़ी आईटी कंपनियों की सेवाओं की गुणवत्ता को सकारात्मक रूप से प्रभावित करेगी, यह देखते हुए कि वे समुद्र तल पर प्रेषित यातायात का आधा हिस्सा " उत्पन्न " करते हैं।



ITGLOBAL.COM ब्लॉग पर हमारे पास क्या दिलचस्प बातें हैं:

Source: https://habr.com/ru/post/hi452384/


All Articles