Оптические сети являются квинтэссенцией современных систем связи, поскольку они обеспечивают сверхбыструю передачу данных на большие расстояния. Связь через оптическую сеть использует световые сигналы, передаваемые по оптоволокну, требуя огромной скорости, точности и пропускной способности, питая жизненно важные компоненты современной цифровой инфраструктуры. Оптические сети жизненно важны в связанном мире, поскольку они поддерживают высокоскоростные интернет-соединения и способствуют прогрессу в здравоохранении, финансах и развлечениях. В этой статье рассматривается базовая конструкция оптической сети, суммируются их основные требования и оценивается их применимость в различных секторах. Это руководство полезно для широкой аудитории, от энтузиастов технологий до бизнес-профессионалов, поскольку оно подчеркивает преобразующее влияние оптических сетей на глобальную связь и различные отрасли.
Что такое оптическая сеть и как она работает?
Получить и понять основы оптической сети
Оптическая сеть — это система передачи информации, которая использует световые сигналы, отправляемые по оптическим волокнам для передачи данных. Она функционирует путем преобразования электрических сигналов данных в свет, который затем передается по тонким стеклянным или пластиковым проводам, называемым оптическими волокнами. Эти волокна позволяют передавать данные на очень высоких скоростях с низкой потерей сигнала на большие расстояния. На другом конце световые сигналы преобразуются обратно в электрические сигналы. Оптические сети очень популярны, поскольку они имеют большую пропускную способность, надежны и масштабируемы, поэтому подходят для увеличения приложений, управляемых данными.
Ключевые компоненты оптической транспортной сети
Оптоволокно: обеспечивает передачу световых сигналов, обеспечивая высокую скорость передачи данных на большие расстояния при низких потерях.
- Транспондеры: Оборудование, преобразующее электрические сигналы в оптические сигналы для отправки и преобразующее их обратно в электрические сигналы в конечном итоге.
- Мультиплексоры с разделением по длине волны: Они используются для объединения множества оптических сигналов по разным волокнам на разных длинах волн в одно волокно, что значительно увеличивает пропускную способность сети.
- Оптические усилители: Устройства, которые увеличивают мощность световых сигналов на больших расстояниях без перехода на электричество.
- ROADM (Реконфигурируемый оптический мультиплексор ввода-вывода): устройство, которое динамически маневрирует и управляет маршрутизацией оптических сигналов, не требуя дополнительных преобразований сигнала, что может улучшить масштабируемость сети.
- Оптические переключатели: Оборудование, позволяющее коммутировать и маршрутизировать оптические сигналы на разных уровнях иерархии, тем самым экономя ресурсы.
Эта новая архитектура увеличивает срок службы канала передачи данных и является очень масштабируемой, поскольку она позволяет систематически добавлять новые компоненты, не разбирая весь мэйнфрейм.
Как происходит передача оптических сигналов
Передача данных с использованием оптических сигналов происходит путем передачи световых импульсов с использованием волоконно-оптических кабелей. Специализированные кабели имеют сердечник и оболочку волокна, которая предотвращает выход света из сердечника посредством полного внутреннего отражения. Каждое волокно имеет передатчик, который преобразует электрические данные в оптические сигналы для передачи по волокну. С другой стороны находится приемник, состоящий из фотодетектора, который преобразует оптические сигналы в электрические данные. Этот метод обеспечивает быструю связь на большие расстояния при очень незначительном ухудшении сигнала.
Каковы причины использования оптических сетей?
Преимущества волоконной оптики по сравнению с медными кабелями
- Более высокая скорость: Волоконно-оптические кабели имеют преимущество в том, что они передают данные гораздо быстрее, чем традиционные медные кабели. Это позволяет осуществлять связь в реальном времени, а также использовать приложения с высокой пропускной способностью.
- Большая пропускная способность: Оптоволокно обеспечивает меньшие потери сигнала и более высокую пропускную способность данных. Таким образом, оно может поддерживать большие объемы передачи данных на большие расстояния.
- Уменьшение потери сигнала: Волоконно-оптические кабели имеют меньшее затухание сигнала, что позволяет передавать данные на большие расстояния без необходимости усиления сигнала.
- Усиленная безопасность: Оптические сигналы трудно перехватить, поэтому конфиденциальную информацию можно передавать по ним более безопасно.
- Невосприимчивость к электромагнитным помехам: В отличие от медных кабелей, оптоволоконные кабели не подвержены воздействию электромагнитных помех, что делает их надежными и стабильными.
- Легкий и долговечный: По сравнению с традиционными кабелями оптоволоконные кабели тоньше, легче и более устойчивы к суровым факторам окружающей среды, что упрощает их установку и обслуживание.
Как оптические сети могут улучшить пропускную способность
Использование световых сигналов позволяет оптическим сетям значительно увеличить пропускную способность и увеличить скорость передачи данных по сравнению с системами, использующими медные провода. Технология мультиплексирования с разделением по длине волны (WDM), которая разделяет свет на несколько длин волн, позволяет этим сетям поддерживать передачу больших объемов данных одновременно. Эта возможность помогает минимизировать перегрузку, повышает эффективность и обеспечивает возможность адаптироваться и справляться с постоянно растущим спросом на высокоскоростной интернет и передачу данных.
Сокращение задержек с помощью оптоволоконных сетей
По сравнению с другими средствами передачи, такими как медные кабели или спутниковая связь, оптоволоконные сети разработаны для устранения задержек. Задержка, которая представляет собой время, необходимое определенным данным для прохождения от исходного местоположения до места назначения, чрезвычайно важна для приложений реального времени, таких как видеоконференции, онлайн-игры или даже финансовые торговые системы. Использование оптоволокна имеет некоторые из самых низких задержек, достижимых благодаря быстрой передаче световых сигналов и отсутствию электромагнитных помех (ЭМП), которые распространены в медных сетях.
В вакууме свет распространяется со скоростью 299,792 200,000 километров в секунду. В результате оптоволоконные кабели передают данные с немного меньшей скоростью, примерно 10 20 километров в секунду. Это значительно повышает удобство использования в сценариях передачи данных в обе стороны (RTT), особенно когда им требуется низкая задержка. Например, в то время как сети на основе медных кабелей имеют задержку около 1-XNUMX миллисекунд (мс), оптимизированные оптоволоконные системы снижают ее в среднем до менее XNUMX мс.
Кроме того, такие инновации, как когерентные оптические технологии и программно-определяемые сети (SDN), еще больше улучшают оптимизацию задержки в оптоволоконных сетях. Перераспределяя полосу пропускания и управляя трафиком в реальном времени, достигается максимальное снижение перегрузки и эффективность распределения пакетов данных. Помимо этого, SDN также позволяет увеличить расстояние между усилителями без необходимости увеличения количества промежуточных усилителей. Это приводит к уменьшению точек задержки, что приводит к гораздо более стабильной работе с низкой задержкой на больших расстояниях.
Улучшение отзывчивости и скорости, которые обеспечивает оптоволокно, делает его необходимым для потребителей, а также отраслей, которые полагаются на современные технологии. Проще говоря, если страна хочет улучшить свою инфраструктуру связи, одновременно гарантируя, что она останется актуальной в будущем, инвестиции в оптоволокно становятся критически важными.
Какие типы оптических сетей существуют?
Исследование применения спектрального уплотнения.
Мультиплексирование с разделением по длине волны (WDM) — это технология, которая используется для мультиплексирования нескольких каналов данных в одно оптическое волокно. WDM широко используется в телекоммуникациях и центрах обработки данных из-за высоких требований к пропускной способности. Объединение многочисленных потоков данных в одно оптическое волокно с использованием различных частот света значительно увеличивает способность передачи данных по оптоволоконным сетям без необходимости использования дополнительных физических кабелей. Это позволяет лучше использовать инфраструктуру, поддерживает передачу данных на большие расстояния и способствует эффективному расширению сети путем добавления большего количества каналов без перерывов.
Как пассивная оптическая сеть PON влияет на связь
Пассивная оптическая сеть (PON) — это передовая технология для предоставления высокоскоростных широкополосных услуг по оптоволокну. Фактически, она эффективна в PON, где базовая структура нацелена на один-ко-многим и использует пассивные компоненты для разделения входящего оптического сигнала от центрального офиса к нескольким конечным пользователям, что значительно снижает расходы на развертывание и обслуживание. Подход PON «точка-многоточка» делает ее идеальной для масштабируемого энергоэффективного развертывания сети.
PON широко применяется в развертываниях Fiber-to-the-Home (FTTH) и Fiber-to-the-Building (FTTB), которые предлагают скорости нисходящего и восходящего потоков 2.5 Гбит/с и 1.25 Гбит/с соответственно в стандартных конфигурациях Gigabit PON (GPON). Дальнейшие усовершенствования, такие как XG-PON 10-Gigabit PON, обеспечивают еще большую пропускную способность сети с симметричной скоростью передачи данных 10 Гбит/с. Эти возможности имеют решающее значение для удовлетворения растущих требований к полосе пропускания из-за облачных вычислительных сервисов, потоковой передачи 4K/8K и удаленных рабочих сред.
Более того, PON позволяют использовать разнообразные приложения, такие как системы IoT, корпоративные сети и инфраструктуру умного города. Согласно последним имеющимся данным, глобальные доходы от оборудования PON, как ожидается, превысят 13 миллиардов долларов США к 2028 году, что станет результатом увеличения инвестиций в волоконно-оптическую инфраструктуру и перехода к сетям следующего поколения, таким как 5G. Благодаря возможностям высокоскоростного и надежного подключения PON преобразует современные проблемы подключения и продолжает способствовать цифровой трансформации.
Последние тенденции в области оптических сетевых продуктов
Акцент на разработке технологий 400G и 800G и когерентных трансиверов для дальних и городских сетей растет из-за постоянно растущей потребности в пропускной способности и большей масштабируемости. Тенденции в области оптических сетевых продуктов также указывают на пошаговое фокусирование на когерентных оптических трансиверах для повышения эффективности в дальних и городских сетях. Кроме того, интеграция программно-определяемых сетей (SDN) становится необходимой для эффективной автоматизации сетей и облегчения гибких изменений сетевых ресурсов. Эти новые разработки демонстрируют усилия по повышению производительности при управлении растущей сложностью современных экосистем.
Каким образом и в какой степени оптическое усиление улучшает производительность?
Поняв роль оптических усилителей, мы можем далее проанализировать сферу их использования.
Оптические усилители повышают производительность, увеличивая силу оптических сигналов без необходимости их преобразования в электрические сигналы. Эта форма усиления необходима для преодоления потерь сигнала, которые неизбежны в системах оптоволоконной связи на больших расстояниях. Поскольку оптические усилители усиливают мощность сигнала в оптическом диапазоне, они гарантируют, что данные остаются неискаженными во время передачи, тем самым повышая эффективность передачи, позволяя использовать сети большой протяженности с высокой пропускной способностью.
Почему оптические усилители так необходимы для передачи данных на большие расстояния?
Оптические усилители необходимы для передачи на большие расстояния из-за их способности противодействовать затуханию сигнала и позволяют передавать данные на большие расстояния без существенного ухудшения. Они также уменьшают необходимость частой регенерации сигнала, усиливая ослабленные оптические сигналы на пути передачи, тем самым уменьшая сложность и стоимость инфраструктуры. Их способность усиливать отдельные сигналы в нескольких каналах одновременно позволяет создавать сети с высокой пропускной способностью и делает их незаменимыми для современных систем связи.
Использование оптических усилителей в пакетном оптическом транспорте
Использование оптических усилителей в пакетных оптических транспортных сетях помогает удовлетворить требования более высокой пропускной способности и непрерывной связи. Оптические усилители, например, усилители на основе волокон, легированных эрбием (EDFA), и усилители Рамана, применяются в этих сетях, чтобы сигналы могли усиливаться на больших расстояниях и по оптоволоконным линиям. Эти системы не вносят существенных задержек в работу сети, поскольку они также усиливают сигнал в оптической форме, что очень выгодно для современной технологической среды.
Применение оптических усилителей в пакетных оптических транспортных сетях позволяет системе поддерживать системы Dense Wavelength Division Multiplexing (DWDM). Технология повышает надежность и эффективность передачи данных по оптоволоконным кабелям, поскольку позволяет передавать несколько потоков данных по одной волоконной жиле. Усилители помогают усиливать многоволновые сигналы. Более того, они помогают поддерживать производительность даже на расстоянии, превышающем несколько сотен километров. Лучшим примером этого являются EDFA, поскольку они обеспечивают полосу пропускания усиления, превышающую 40 нм, при этом поддерживая более 80 каналов с интервалом 50 ГГц.
Кроме того, дальнейшее развитие технологии распределенного рамановского усиления также способствовало увеличению дальности передачи. Как упоминалось ранее, рамановские усилители используют само волокно в качестве среды усиления и, следовательно, имеют лучшие шумовые характеристики и OSNR, что важно для сетей с пропускной способностью 400 Гбит/с и выше.
Развертывание оптических усилителей в пакетных оптических транспортных сетях также повышает экономическую эффективность. Эти системы требуют меньших затрат энергии за счет устранения регенерации сигнала OEO. Передовые технологии усилителей в сочетании с оптимальным спиральным развертыванием обеспечивают энергоэффективное масштабирование для удовлетворения новых потребностей, таких как повышенный трафик обратного соединения 5G и увеличенный трафик межсоединений центров обработки данных.
Сочетание оптических усилителей с пакетными оптическими транспортными технологиями знаменует собой важную веху на пути к созданию устойчивых, высокопроизводительных и энергоэффективных сетей связи. Обеспечение высокоскоростной доставки данных и гибкости для развития в соответствии со структурными изменениями сети имеет жизненно важное значение для экосистемы оптических сетей, что делает их важнейшим компонентом.
Какой подход используется в оптических сетях для 800G и выше?
Инновации в когерентной оптике для масштабирования за пределы 800G
Существует множество стратегий масштабирования оптических сетей для поддержки 800G и выше. Увеличение использования данных канала требует улучшения спектральной эффективности, которая может быть обеспечена улучшенными форматами модуляции, такими как 64QAM, которые обеспечивают лучшую полезность спектра. Распространение технологий гибкой сетки также важно, поскольку они не только оптимизируют распределение спектра, но и позволяют операторам сетей динамически изменять ширину канала для более высоких скоростей передачи данных. Кроме того, развитие когерентных оптических технологий позволяет передавать данные на большие расстояния без существенного повреждения сигнала, тем самым повышая надежность на более высоких скоростях. В совокупности эти разработки помогают удовлетворить дополнительные требования к оптическим сетям, сохраняя их гибкость, эффективность и надежность.
Преодоление ограничений для 700G и фиксированной скорости 800G
Технология оптического волокна радикально изменилась за последние годы, чтобы соответствовать требованиям передачи 800G и выше. Одним из примеров является использование волокон со сверхнизкими потерями (ULL), которые значительно снижают затухание за счет добавления повторителей. Например, текущие волокна ULL достигают уровня затухания всего 0.16 дБ/км по сравнению со стандартными волокнами около 0.20 дБ/км, тем самым минимизируя ухудшение сигнала на больших расстояниях.
Волокна эффективной площади (Aeff) представляют собой еще одну область инноваций. Эти волокна помогают смягчить нелинейные искажения сигнала, такие как фазовая автомодуляция и четырехволновое смешение. Имея значения Aeff более 120 мкм², волокна идеально подходят для сетей с высокой пропускной способностью и высокой скоростью, поскольку они могут эффективно передаваться на более высоких уровнях мощности.
Пространственное разделение мультиплексирования (SDM) — еще одна важная область инноваций. Эта технология увеличивает объем данных, передаваемых по одному волокну, за счет использования многожильных и многомодовых волокон. Например, многожильное волокно может иметь от 4 до 19 жил, встроенных в один слой оболочки, что значительно увеличивает потенциальную пропускную способность.
Последняя инновация в области волоконной технологии фокусируется на нечувствительных к изгибу волокнах. Они гарантируют, что кабели сохранят высокий уровень производительности даже в плотно упакованных и сложных средах типа центра обработки данных. Эти волокна имеют меньшие потери на изгибах благодаря оптимизированным конструкциям оболочки, что делает их более гибкими и способными удовлетворять меняющимся требованиям современных компактных сетевых архитектур.
Ожидается, что с помощью современных оптических волокон будут удовлетворены растущие потребности в глобальном трафике данных. Эти достижения в сочетании с точным производством и надежными методами установки делают оптические волокна основой будущих высокоскоростных оптических сетей.
Подготовка проекта сети для роста спроса
При рассмотрении будущих требований к проектированию сети, крайне важно обращать внимание на ее масштабируемость, гибкость, готовность и другие атрибуты. По мере развития технологий и потребностей бизнеса было бы целесообразно использовать модульные конструкции, которые допускают медленные эскалации с ограниченными перерывами в повседневной работе. Гибкость также может быть улучшена путем включения систем SDN, которые обеспечивают возможность изменять распределение ресурсов и маршрутизацию трафика в режиме реального времени. Также важным моментом является реализация стратегий резервирования и обслуживания, направленных на бесперебойную работу для обеспечения надежности. Объединение указанных подходов позволяет сетям эффективно реагировать на новые технологии и использование данных.
Часто задаваемые вопросы (FAQ)
В: Как передается информация в оптической сети и каковы ее определяющие характеристики?
A: Оптическая сеть — это тип системы связи, которая передает информацию между различными местами, отправляя световые сигналы по оптоволокну. Такие сети имеют оптоволоконную технологию, которая позволяет передавать данные с помощью световых импульсов вместо электрических сигналов. Волоконно-оптический кабель образует основу системы. Он состоит из стеклянного сердечника, заключенного в стеклянную оболочку, и данные перемещаются по волокну в виде света. Современные оптические сети могут достигать плотного WDM (мультиплексирования с разделением по длине волны), делая доступной полосу пропускания данных в терабиты, а также поддерживая несколько каналов данных.
В: Какие существуют типы оптических сетей и чем они отличаются по масштабу сети?
A: Существуют разновидности оптических сетей, такие как LAN (локальные сети), которые обслуживают меньшие масштабы, например, соединяя устройства в офисном здании, в то время как MAN (городские сети) охватывают города, используя SONET (синхронные оптические сети) или оптический Ethernet. WAN (глобальные сети) охватывают гораздо большие географические области и обычно являются основными сетями телекоммуникационной инфраструктуры. PON (пассивные оптические сети) представляют собой сети последней мили, соединяющие точку со многими точками. Каждый тип отличается по масштабу сети от уровня здания до континентального покрытия с различными оптическими компонентами и требованиями к передаче.
В: Как работает Ethernet в оптической сетевой среде?
A: Ethernet в оптических сетях, или Optical Ethernet, обновляет старый стандарт, встраивая традиционные протоколы Ethernet в технологию оптической передачи. Он варьируется от 1 гигабит в секунду (Гбит/с) до 400 Гбит/с для скорости доступа к данным, при этом бесшовно интегрируясь с существующими структурами IP-сетей. По сравнению с Ethernet на основе меди, Optical Ethernet имеет большую пропускную способность, возможности по расстоянию, устойчивость к электромагнитным помехам. Он вырос, чтобы стать стандартом для корпоративных сетей и центров обработки данных, увеличивая экономическую эффективность для высокоскоростной передачи данных, одновременно позволяя нескольким службам, таким как голос, видео и трафик данных, работать в одной сети.
В: Что такое оптический сетевой терминал, включая его определение и важность?
A: Конечное устройство в оптоволоконной сети называется оптическим сетевым терминалом (ONT). Он получает и декодирует оптические сигналы из сети провайдера, преобразуя их в совместимые электронные сигналы для клиентского оборудования, такого как маршрутизаторы, коммутаторы и компьютеры. ONT подключается оптически к маршрутизатору местоположения клиента и управляет преобразованием протоколов, управлением трафиком и в некоторых случаях даже голосовыми услугами. ONT являются важной частью систем «оптоволокно до дома», и ONT обозначает границу между сетью провайдера и сетевыми устройствами клиента.
В: Как оптические сети интегрируются с IP-сетями в современных телекоммуникациях?
A: Интеграция оптических сетей и сетей IP происходит через иерархию, в которой данные IP упаковываются и перемещаются по оптическому физическому уровню. IP по DWDM (плотное мультиплексирование с разделением по длине волны) является примером технологии, которая позволяет напрямую отображать оптические каналы в пакеты IP. Современные системы используют OTN (оптическую транспортную сеть) в качестве промежуточного уровня, который добавляет возможности управления, поддерживая трафик IP. Такая интеграция позволяет транспортировать большие объемы данных IP с контролем и управлением оптическими сетями. Растет внедрение программно-определяемых сетей (SDN) для динамического управления обоими уровнями для интеграции маршрутизации IP с выбором оптического пути.
В: Какие факторы способствуют развитию и совершенствованию оптических сетей?
A: Расширение Интернета обусловлено рядом факторов, которые влияют на его эволюцию. Трафик данных, особенно потокового видео и облачных вычислений, требует сетей, которые могут обрабатывать терабиты в секунду, и «растет экспоненциально». Добавление беспроводных сетей 5G также увеличивает спрос на оптоволоконные транспортные сети. Операторы теперь вынуждены из-за затрат переходить на более эффективные системы с большей энергоэффективностью и автоматизацией. Благодаря достижениям в области когерентной оптики, кремниевой фотоники и других оптических компонентов проектировщики могут увеличить пропускную способность, одновременно снизив затраты. Переход к периферийным вычислениям меняет конфигурацию сетей: они менее централизованы и более распределены, требуют дополнительных оптических соединений и возможности документировать гибкую полосу пропускания для адаптации к меняющимся рабочим нагрузкам.
В: Каким образом SONET (синхронная оптическая сеть) и SDH (синхронная цифровая иерархия) облегчают передачу телефонного трафика в своих оптических сетях?
A: SONET (синхронная оптическая сеть) и SDH (синхронная цифровая иерархия) — это стандартизированные SONET, оптимизированные для передачи больших объемов телефонного трафика и других данных по оптическим сетям. Они предлагают сложные функции управления, включая защитное переключение, которое может восстановить обслуживание менее чем за миллисекунды после обрыва волокна. Что касается поддержки телефонного трафика SONET/SDH, они специально предоставляют выделенные каналы с гарантированной полосой пропускания и низкой задержкой, что критически важно для голосовой связи. Эти системы обеспечивают синхронизацию по всей сети, чтобы обеспечить надежное восстановление синхронизации для оцифрованных голосовых сигналов. Несмотря на то, что они отстают от некоторых новых оптических технологий, SONET/SDH по-прежнему используется во многих основных сетях, поскольку они надежны для передачи критически важного телефонного трафика вместе с другими службами передачи данных.
В: Какую роль играют ретрансляторы и усилители в оптической связи на больших расстояниях?
A: Повторители и усилители имеют решающее значение в оптической связи на большие расстояния для сохранения сигнала. По мере того, как свет проходит по волокну, он ослабевает из-за затухания. Оптические усилители, в частности, усилители на основе легированного эрбием волокна (EDFA), усиливают или «усиливают» оптический сигнал без необходимости преобразования его в электрическую форму. Эта функция позволяет сигналам проходить сотни километров без регенерации. Традиционные повторители, обозначающие точку, в которой ухудшение качества сигнала требует полной регенерации, преобразуют сигналы из оптического в электрический и обратно в оптический. Эти системы, используемые вместе, обеспечивают континентальные и трансокеанские волоконно-оптические линии связи, которые образуют основу глобальной связи, преодолевая физические ограничения передачи сигнала на большие расстояния.
В: Каковы основные преимущества внедрения волоконно-оптических сетей по сравнению с использованием традиционных медных сетей?
A: Волоконно-оптические сети имеют множество преимуществ по сравнению с медными сетями. Их пропускная способность лучше, поддерживаемые скорости варьируются от гигабит до терабит в секунду. Сигналы могут передаваться на гораздо большие расстояния по оптоволокну без необходимости в повторителях, поскольку их ухудшение сигнала намного ниже. Это делает их устойчивыми к электромагнитным помехам. Их надежность в различных условиях намного выше по сравнению с медными сетями. Волоконно-оптические сети также более безопасны, поскольку они представляют большую проблему для прослушивания без обнаружения. Медные кабели значительно громоздкие, но для оптоволокна они значительно легче и меньше, что упрощает установку. Более того, волоконно-оптические сети гораздо долговечнее и застрахованы от будущих проблем, поскольку развернутые волокна имеют 25-летний срок службы. Поддержка множественных обновлений посредством замены оборудования на конечных точках также делает волоконно-оптические сети полезными.
Справочные источники
1. GNPy: приложение с открытым исходным кодом для открытых оптических сетей с поддержкой физического уровня
- Авторы: Алессио Феррари, М. Филер, Картикеян Баласубраманян, Явэй Инь, Э. Ле Рузик, Ж. Кундрат, Г. Граммель, Г. Галимберти, В. Карри
- Дата публикации: 16 марта 2020
- Journal: Журнал IEEE/OSA по оптической связи и сетям
- Токен цитирования: (Феррари и др., 2020, стр. C31–C40.)
- Резюме: В этой статье мы описываем разработку GNPy, инструмента с открытым исходным кодом, предназначенного для оптических сетей с учетом физического уровня. Авторы проверяют оценку GNPy на нескольких сценариях, включая смешанные волоконные и рамановские усиленные сети, измеряя некоторые экспериментальные контрольные показатели и сравнивая их с прогнозами GNPy. Результаты представлены в отношении прогнозов оптического отношения сигнал/шум и обобщенных отношений сигнал/шум, где GNPy продемонстрировал точность более 90%, оставаясь в пределах 1 дБ от эмпирических данных для более чем 90% образцов. Приложение имеет огромное значение в проектировании сетей, включая автоматическую оптимизацию конфигурации и анализ пропускной способности.
2. Стратегии управления питанием и оценка производительности сети для многополосного оптического транспорта C+L+S
- Авторы: Б. Коррейя, Р. Садеги, Эмануэле Вирджиллито, А. Наполи, Н. Коста, Х. Педро, В. Карри
- Дата публикации: 13 апреля 2021
- Journal: Журнал IEEE/OSA по оптической связи и сетям
- Токен цитирования: (Коррейя и др., 2021, стр. 147–157.)
- Резюме: В этом исследовании рассматривается применение методов пространственного мультиплексирования (SDM) и мультиплексирования с разделением полос (BDM) для увеличения емкости существующих оптических систем. Авторы описывают усовершенствование управления оптической мощностью для достижения оптимизации сети без необходимости в дополнительных волоконных кабелях. Результаты показали, что при оптимизации уровней мощности BDM может увеличить пропускную способность сетевого трафика до такой степени, что будет работать почти так же хорошо, как обновления SDM.
3. Методы машинного обучения для оценки качества передачи в оптических сетях
- Авторы: И. Пуантюрье
- Дата публикации: 9 февраля 2021
- Journal: Журнал IEEE/OSA по оптической связи и сетям
- Токен цитирования: (Пуантюрье, 2021 г., стр. B60–B71.)
- Резюме: В этом документе анализируется применение методов машинного обучения (ML) при оценке качества передачи (QoT) в оптических сетях. Автор исследует причины ошибок в оценке QoT и предлагает классификацию для оценки QoT с помощью ML. В обзоре подчеркивается важность ML для разработки мониторинга производительности в оптических системах и описываются все важные недавние работы, выполненные в этой области.
4. Прогресс в стандартизации высокоскоростной пассивной оптической сети (50G-PON) МСЭ-Т
- Авторы: Дэжи Чжан, Декунь Лю, Сюмин Ву, Д. Нессет
- Дата публикации: 24 июня 2020
- Journal: Журнал IEEE/OSA по оптической связи и сетям
- Токен цитирования: (Чжан и др., 2020, стр. D99–D108)
- Резюме: В этом исследовании рассматриваются основные технологии и достижения, связанные со стандартизацией пассивных оптических сетей 50G (PON). Авторы описывают потребности таких систем и прогресс в стандартах ITU-T. В этой работе эти стандарты освещаются в связи с постоянно растущей потребностью в более быстрых оптических сетях.
5. Мониторинг и анализ данных для оптических сетей: преимущества, архитектуры и варианты использования
- Авторы: Л. Веласко, М. Руис, Ф. Куджини, Р. Каселлас, А. С. Пиат, О. Гонсалес, А. Лорд, А. Наполи, П. Лайек, Д. Рафик, А. Д'Эррико, Д. Кинг
- Дата публикации: Июль 24, 2019
- Journal: Сеть IEEE
- Токен цитирования: (Веласко и др., 2019, стр. 100–108.)
- Резюме: В этой обзорной статье освещаются растущие потребности в автоматизации управления оптическими сетями в сочетании с доступными функциональными возможностями современных оптических сетей. Авторы предлагают архитектуру для мониторинга и анализа данных (MDA), адаптированную для автоматизированного управления сетью. Результаты работы обсуждают растущую потребность в новых аналитических алгоритмах, ориентированных на производительность сети и улучшение использования ресурсов.
6. Мультиплексирование с разделением по длине волны
7. Оптоволокно