Это мир Webscale. Контент, предоставляемый по запросу, ресурсоемкие мобильные приложения, потоковое видео высокой четкости и новые облачные ИТ-приложения приводят к увеличению масштаба и появлению непрогнозируемых шаблонов распределения трафика. Пропускная способность сети ежегодно возрастает на 25–50 %, и системы со скоростью передачи данных 10 Гбит/с просто не справляются с таким быстрым масштабированием.

Когерентная оптика устраняет проблемы пропускной способности, с которыми сталкиваются поставщики сетевых услуг. Стандартные единицы и нули цифрового сигнала (мигающие световые сигналы включения и выключения в оптоволокне) наряду с инновационной технологией используются для модуляции амплитуды и фазы световых колебаний и отправки сигнала через каждую из двух поляризаций. Это, в свою очередь, позволяет передавать значительно больше информации посредством светового сигнала, мчащегося по оптоволоконному кабелю.

Когерентная оптика обеспечивает производительность и гибкость для существенного увеличения объема передаваемой по волокну информации.

Когерентная оптическая технология закладывает основу отраслевой тенденции к достижению скорости передачи данных в 100G и выше, доставляя терабиты информации по одной волоконной паре. Цифровые процессоры сигналов электронным способом компенсируют хроматическую и поляризационную модовую дисперсию (CD и PMD), что позволяет обеспечить надежное функционирование как старых, так и новых оптоволоконных сетей, а также устранить потребность в модулях компенсации дисперсионной кривой в фотонной линии. Когерентная оптика поддерживает различные скорости в бодах и форматы модуляции, благодаря чему обеспечивается большая гибкость и программируемость сети. Это повышает гибкость в настройке скорости линий, обеспечивая масштабирование от 100G до 400G и выше на одной несущей сигнала и увеличенную пропускную способность при более низкой стоимости в расчете на бит.

Ключевые характеристики инновационной когерентной оптической технологии включают следующие.

  • Эффективная упреждающая система исправления ошибок (FEC) позволяет передавать сигналы на более длинные расстояния, требуя при этом меньше точек восстановления. Возможность передавать сигналы, обладающие большей скоростью передачи данных, на более длинные расстояния способствует увеличению прибыли. Это делает фотонные линии более простыми, сокращает потребность в оборудовании и снижает расходы, существенно увеличивая при этом пропускную способность. 

  • Формирование спектра увеличивает емкость перенастраиваемых оптических мультиплексоров ввода-вывода (ROADM), повышая эффективность использования спектра в суперканалах. Формирование спектра критически важно в системах с гибкой инфраструктурой, поскольку оно позволяет расположить несущие близко друг к другу для достижения максимальной емкости. 

  • Программируемость означает, что технологию можно использовать в различных сетях и приложениях, а одна и та же плата поддерживает разнообразные форматы модуляции и (или) скорости в бодах, что позволяет операторам выбирать из большого диапазона скоростей линий. Полностью программируемые когерентные передатчики имеют множество настраиваемых параметров и высокую гранулярность дополнительных мощностей, позволяя операторам сети воспользоваться всей доступной емкостью и преобразовать избыточную маржу в приносящие доход услуги. 

  • Сильное подавление дисперсии обеспечивает улучшенные оптические характеристики на более высоких скоростях передачи данных. Когерентные процессоры должны предусматривать дисперсионное воздействие после передачи сигнала по оптоволокну, включая компенсацию для CD и PMD. Современные цифровые процессоры сигналов в когерентной оптике устраняют проблемы планирования карт дисперсии и составления бюджета для PMD, подавляя такое воздействие. Кроме того, когерентные процессоры улучшают допуски для поляризационных потерь (PDL) и должны быстро отслеживать состояние поляризации (SOP) во избежание битовых ошибок, которые возникают из-за проскальзывания цикла и могут повлиять на оптические характеристики. В результате операторы получают возможность развертывать скорости линий до 400G на несущую на как никогда дальних расстояниях. Сигналы, обладающие большей скоростью передачи данных, можно передавать и по старому оптоволокну, которое ранее не поддерживало 10G.  

Компания Ciena представила технологию когерентной оптики в 2008 г. и продолжает открывать новые горизонты с помощью семейства платформ когерентных технологий WaveLogic. Решения WaveLogic 3, которые лежат в основе сотен современных сетей, обеспечивают повышенную емкость оптоволоконных сетей на каналах 150G и 200G со стандартным разносом 50 ГГц, повышая тем самым емкость линии и эффективность использования спектра в два раза. Одно из последних представленных на рынке решений WaveLogic Ai обеспечивает операторам беспрецедентные уровни автоматизации и передовые возможности, предоставляя доступ к мониторингу в реальном времени и настройке емкости от 100G до 400G с интервалом в 50G. Решение WaveLogic Ai основано на предшествующей системе с наилучшей в своем роде производительностью, в два раза увеличивает емкость на канал с одной несущей 400G, в три раза увеличивает расстояние передачи при эквивалентной емкости и в четыре раза повышает плотность услуг с экономией более чем 50 % энергозатрат.

Приложения Webscale с высокой пропускной способностью — это и вызов, и новые возможности для поставщиков сетевых услуг. Решения для когерентной оптики, такие как решения от компании Ciena, открывают новые уровни автоматизации, интеллектуальности и масштабирования, которые помогают поставщикам достигать бизнес-целей в новом мире Webscale и даже превосходить их.