Установлен рекорд по скорости маршрутизируемого потока информации, передаваемого через оптическое волокно

Установлен рекорд по скорости маршрутизируемого потока информации, передаваемого через оптическое волокно

Темпы развития современных информационных технологий обуславливают необходимость постоянного увеличения пропускной способности коммуникационных сетей. Технологии, в которых используется стандартное одномодовое оптическое волокно (single mode fiber, SMF), уже приблизились вплотную к своим физическим пределам. И на смену им постепенно приходят коммуникационные технологии, в которых используется многомодовое оптическое волокно (multi-core optical fibers, MCF), волокно, в «теле» которого искусственно создано несколько независимых «ядер», через каждое из которых передается отдельный поток информации. Кроме этого, информация в сетях передается в пакетном режиме, помимо самой информации, каждый пакет заключает в себе метку пункта назначения и массу другой служебной информации. И эффективность работы системы, обеспечивающей направление пакетов по правильному пути, маршрутизации, так же оказывает огромное влияние на эффективность работы сетей в целом, а проблема обеспечения высокоскоростной маршрутизации стоит особо остро в «коротких» сетях с огромным количеством конечных абонентов, к примеру, во внутренних сетях больших информационных центров.

На 43-й европейской Конференции по оптическим коммуникациям (43rd European Conference on Optical Communications, ECOC), проходившей 21 сентября 2017 года в Гетеборге, Швеция, представители японского Национального института информационно-коммуникационных технологий (National Institute of Information and Communications Technology, NICT) продемонстрировали новую технологию оптической маршрутизации, которая обеспечивает обработку потока данных с рекордной на сегодняшний день скоростью в 53.3 терабита в секунду. Эта технология предназначена для управления работой «коротких» коммуникационных сетей, которые, к примеру, связывают воедино все серверы информационных центров или отдельные компоненты суперкомпьютеров. Кроме этого, новый метод оптической маршрутизации намного более эффективен с энергетической точки зрения, чем используемые сегодня методы электронной маршрутизации, требующие многократного преобразования оптических сигналов в электронные и наоборот.

Быстродействующая система оптической маршрутизации, разработанная в NICT, сейчас обеспечивает обработку потока данных, передаваемых одновременно по 7-модовому оптическому волокну, а скорость переключения направления маршрутизации составляет 80 наносекунд. В состав этой системы входит специализированный контроллер, способный «выдернуть» из каждого пакета адрес получателя и переключить оптический коммутатор с задержкой всего в несколько наносекунд.

Созданная система маршрутизации в настоящее время существует в виде испытательного стенда. В этом стенде используются три оптоволоконных сегмента, 28-, 10-килрметровый сегменты 19-ядерного оптоволокна и 2-километровый сегмент 7-ядерного оптоволокна. Во всей этой массе оптоволокна было организовано 64 32-гигабитных канала, созданных на основе технологий поляризационного мультиплексирования PDM (polarization division multiplexing) и QPSK (quadrature phase shift keying). И на этом стенде была получена рекордная на сегодняшний день скорость маршрутизируемого потока данных, равная 53.3 терабита в секунду.

В ближайшем будущем исследователи из NICT будут пытаться еще больше увеличить пропускную способность оптических сетей, разработав новый тип оптических коммутаторов, обеспечивающих меньшее время реакции, имеющие более низкий уровень энергетических потерь, и более широкие частотные характеристики. Помимо этого, ученые разработают новые виды оптической модуляции, которые позволят с большей эффективностью использовать весь рабочий спектр многомодового оптического волокна.

Источник

Добавить комментарий