来自德国的工程师设法在真实的非实验室条件下实现了通过光纤传输数据的创纪录速度-一个通道中的传输速率为500 Gbit / s。
/ Flickr / 托尼·韦伯斯特 / CC BY谁创造了记录
根据
经合组织的数据 ，三年内物联网设备的数量
可以达到 500亿个，随着小工具数量的增加，移动网络中的流量也将增长-
据估计 ，约为四倍。 德勤表示，现有的光纤基础设施将无法应对这种负载，而光纤基础设施将成为5G网络的基础。
因此，越来越多的公司和研究组织正在研究提高“光学”吞吐量的技术。 慕尼黑工业大学（TUM）就是这样的组织。 五年前，它的员工开发了一种用于
信号星座图概率形成的算法-概率星座图整形或PCS（我们将在后面详细讨论）。 在其帮助下，2016年首次有可能在实验室中
实现 TB级数据传输速率。
今年2月，同一组科学家创造了另一个记录-他们以500 Gbit / s的速度进行了数据传输，但是是在“现场”条件下进行的。 为了进行测试，我们使用了诺基亚PSE-3信号处理器，该处理器被引入了德国运营商M-Net的网络中。
该算法如何工作
PCS是一种补充光纤网络中正交幅度
调制 （QAM）的技术。 在经典QAM情况下，所有点（信号幅度值）具有相等的权重，并以相同的频率使用。
由TUM的工程师开发的PCS算法每次都会选择最适合通道当前状态的最佳点组。 对于每个星座点，计算出数据失真的可能性和发送信号所需的能量值。 消息失真和功耗越小，
使用特定幅度的频率就越高。 星座点的使用频率由概率分布函数确定。 它们是根据光信道中平均噪声水平上的数据为每个特定网络凭经验得出的。
/ Wikimedia / 飞溅 / CC BY-SA / 16-QAM的信号星座通常，PSC不太可能使用高幅度信号点。 根据开发人员的说法，这可以提高信号对噪声的抵抗力，并提高传输速度。 例如，对于16-QAM，“增益”为15％至43％。
技术应用与潜力
诺基亚贝尔实验室总裁Marcus Weldon表示，将来，PCS将允许光纤网络传输大量数据并动态适应当前的流量需求（例如5G网络）。
Infinera网络设备提供商已支持该技术。 该公司在ICE系列的数字信号处理器中使用概率调制。 Infinera声称设备
可以将网络带宽增加到800 Gb / s，但是到目前为止，它们的功能尚未经过测试。 该公司代表说，该技术将帮助移动运营商和互联网提供商减少基础设施开发和新线路建设的成本。
但是，概率调制的普及可能受到一个缺点的影响：对于数据传输期间与现有的
直接纠错 （FEC）方法一起使用，它的优化效果很差。 FEC方法
旨在确保通道中所有组合的使用频率相同。 对于PCS，某些星座点的选择频率要高于其他星座点，这可能会影响网络性能。 为了解决这个问题
，正在开发更先进的FEC方法，例如，“并行化”校正方案并同时进行多次检查。
我们在公司博客中写的内容：
/ Flickr / Groman123 / CC BY-SA概率调制模拟
信号星座图的另一种调制方式是几何调制。 它与概率概率的不同之处在于，它不会改变特定点的使用频率，而是会改变星座的形式。 为此，将相位调制添加到信号的幅度调制中，这使您可以相对于彼此“移动”这些点。 像概率调制一样，几何有助于实现光通道的更有效利用：选择星座中的点的位置，以便在每个点中
信噪比 （SNR）最大。
相对于概率形式，几何形式的优点是可能的振幅值数量较少。 此功能减少了信号失真的机会。 但是，几何调制有一个缺点：实际上，它在减少信号失真方面不如在概率上有效。
专家希望使用机器学习方法改善几何调制，并使用它们来确定信号星座图的最佳形状。 到目前为止，结果并不十分令人印象深刻：在2018年的一项研究中，一个简单的单层神经网络
帮助将SNR
提高了百分之一。 但是，工程师计划继续研究递归神经网络并进行实验。
到目前为止，在实际网络中工作时，信号星座图的几何调制概率较小，因此，后者被认为是增加Internet信道带宽的最有前途的方法。 预计在不久的将来，概率调制将有益于Internet提供商（例如，当在不同数据中心之间传输数据时）为
家庭线路以及云提供商创建高速
光纤 。
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