Ultra-Uzun-Mesafeli DCI: Koherens Optiklerin 2.600 km’lik İletimi Nasıl Sağladığını Gösterir

Ultra-Uzun-Mesafeli DCI: Koherens Optiklerin 2.600 km’lik İletimi Nasıl Sağladığını Gösterir

Bulut bilişim, yapay zekâ iş yükleri ve dağıtılmış depolama sistemleri giderek daha da büyüdükçe, DCI hizmet talebi yeni rekor seviyelere ulaşıyor. Veri merkezi ağ tasarımcıları, çok sayıda kilometre ötesinde, son derece uzun mesafelerde iletişim kurabilmek için pahalı elektronik yenileme işlemlerine başvurmadan bu hedefe ulaşmayı amaçlıyorlar. Tam da bu noktada koherens optiklerin önemi ortaya çıkıyor. Sino-Telecom Technology Co., Inc. 2.600 km uzunluğunda 200G iletimi gerçekleştirmiştir — ve bu, bir teori değil, gerçek dünya uygulamasıdır.

Uzun Mesafeli İletimi Böyle Zor Yapan Nedir?

Yüzlerce ve binlerce kilometrelik fiber boyunca sinyaller göndermek, bir dizi fiziksel zorlukla karşı karşıya gelir. Bir sinyal, yüzlerce ve binlerce kilometrelik fiber boyunca ilerlediğinde, CD (Kromatik Dağılma), PMD ve genel OSNR'nin (Optik Sinyal-Gürültü Oranı) bozulması gibi çeşitli sinyal bozulmalarına neden olur. IM-DD (Şiddet Modülasyonu ve Doğrudan Algılama) vericisi-alıcısı temelde bir tür sinyal seviyesini ayırt etmeye çalışır ve dağılma ile gürültüyle mücadele etmek için doğrudan entegre edilmiş yöntemler içermez.

Sinyalleri yeniden oluşturmak için genellikle OEO (Optik-Elektriksel-Optik) dönüşümlerine dayanırlar. Bu yaklaşım, veri aktarım hızı açısından faydalı olmakla birlikte, gecikme ve güç tüketimi gibi ek maliyetlere neden olur; ayrıca herhangi bir yönlendirici sisteminde uygulanması karmaşıklık yaratır. Karşılaştırma açısından, 2.600 km’lik bir rota, IM-DD ile pratik bir çözüm olmaksızın 35 optik yeniden oluşturucu gerektirir.

Uzun Mesafeli İletişimde Koherens Teknolojisi — Bir Sino-Telecom Başarı Hikâyesi

Koherens optik, optik sinyallerin hem şiddeti hem de fazı algılanmasına dayanan, genellikle çift kutuplaşma çoklama ve DSP algoritmalarının da kullanılmasıyla daha gelişmiş bir iletim teknolojisidir. Sadece şiddeti ölçen doğrudan algılamanın aksine koherens algılama, gelen optik sinyal ile karıştırılabilmesi için yerel osilatör lazerinin eklenmesini gerektirir; bu da fazın, kutuplaşmanın ve sinyalin şiddetinin algılanmasını sağlar. Sino-Telecom, her zaman daha uzak mesafelere veri iletimini desteklemeyi amaçlamıştır ve son dönemlerde gerçekleştirdiğimiz en dikkat çekici projelerden biri, düşük zayıflamalı G.654E optik lifi ile güçlü EDFA optik amplifikatörlerinden oluşan bir sistem kullanmaktadır. Bu çözümün kalbi, CD, PMD ve frekans kaymalarının dijital olarak gerçek zamanlı telafisini sağlayan dijital sinyal işleme (DSP) motorudur. Bu dijital telafi, birçok satır içi dağılma telafi modülünün kullanımını ortadan kaldırır ve optik amplifikatörler arasındaki mesafeyi büyük ölçüde artırır. Bu durum, uzun mesafeleri ekonomik hale getirir; örneğin G.654E lifi projesinde gösterildiği gibi.

200G, 2.600 km Üzeri — Gerçek Bir Uygulama Örneği

Sino-Telecom’un yenilikçiliği bu test projesiyle gösterilmiştir. Uzun mesafeli iletim için açık bir optik ağ modeli oluşturmak istedik; bunun için sinyal kazancını artırmak ve yeterli iletim performansı düzeylerine ulaşmak amacıyla G.654E optik lif ve EDFA kuvvetlendiricilerini kullandık. Bu projede, G.654E lif üzerinde 200G’lik bir sistem kuruldu ve test edildi; tek bir dalga boyu sinyali, hiçbir elektriksel yeniden üretim olmadan 2.600 km mesafe boyunca iletilerek yalnızca 35 optik röle aralığı gerektirdi. Bu, OEO yeniden üretim teknolojisine kıyasla büyük bir ilerleme sağlar ve kıtalararası veri merkezi bağlantılarında önemli bir sıçrama temsil eder.

400G, 1.000 km Üzeri ve Sonrası

Yüksek hızlarda (400G veya daha fazla) uzun mesafelerde veri iletimi bazen daha karmaşık hale gelebilir; çünkü daha yüksek hız genellikle daha yüksek sembol oranı ya da modülasyon formatı anlamına gelir ve bu da ek OSNR bozulmalarına neden olabilir. Aynı test senaryosunda Sino-Telecom, G.654E lif üzerinde yalnızca 15 optik tekrarlayıcı açıklığıyla (yine elektriksel yeniden üretim olmadan) 1.000 km mesafe boyunca 400G tek dalga boyu sistemini başarıyla test etti ve çalıştırdı. Kapasite arttıkça bağlantıdaki bozulmalar nedeniyle ulaşılabilen mesafe azalır. Gelecekte, geliştirilmiş ileri hata düzeltme (FEC) ve olasılıksal konstelasyon şekillendirme özelliklerine sahip dijital sinyal işleme (DSP) algoritmalarının ilerlemesi ile birlikte 200Gbaud gibi son derece yüksek baud oranları, hem 400G hem de sonrasında 800G ve 1,6T ultra uzun menzilli DCI ağları için ulaşılabilen mesafe sınırını sürekli genişletecek.

Uzun Menzilli Hat Planlaması: Yer Seçimi ve Pay Tasarımı

Ultra uzun menzilli sistem kurulumu DÇG bağlantı, sadece tak-çalıştır bir işlem değildir; dikkatli planlama esastır. Lif türü, saha açısından önemli bir husustur. Bu durumda G.654E çok düşük kayıp sağlar; ancak aynı devre daha önceki bir G.652 ile oluşturulursa dağılım yönetim sistemi için planlama yapılması gerekir. Amplifikatör sitelerinin konumu ve yoğunluğu da dikkatle hesaplanmalıdır; sinyal gücünü artırırken istenmeyen gürültüyü de eklememek adına denge kurmak gerekir. Emniyet payı tasarımı da benzer şekilde kritik bir bileşendir. Analitik kaliteyi (QoT) temsil eden iletim modelleri, konektör kaybı, amplifikatör kazanç değişimi ve lif türü farklılıkları gibi bilinmeyen değerleri telafi etmek için emniyet payları içermelidir. Daha gelişmiş ağlarda bazı operatörler, bu emniyet paylarını veri biriktikçe kademeli olarak azaltabilen makine öğrenimi modelleri kullanmaktadır.

Testten Üretim Aşamasına: Operatörlerin Bilmesi Gerekenler

Bir model doğrulanmış ve üretim dağıtımına hazır hale gelmişse, operatörler aşağıdaki adımları uygulamalıdır: Tüm çalışma koşullarında tüm amplifikatörlerin tam karakterizasyonunu da içeren kapsamlı optik hat sistemi testleri gerçekleştirmek. SNMP ve NETCONF gibi açık ağ arayüzlerini, B/S mimarisine dayalı güçlü bir NMS (Ağ Yönetim Sistemi) ile birlikte uygulamak; böylece üçüncü taraf entegre ağ yönetim sistemleriyle sorunsuz entegrasyon sağlanır ve dinamik sağlama imkânı sunulur. Koyu lif çiftiyle başlayarak, test ve izleme yapıldıktan sonra ağı genişleten kademeli bir dağıtım planlaması yapmak. Lif kırılmaları durumunda hızlı devreye alma sağlayan OCH koruma gibi güçlü koruma mekanizmalarına sahip olmak. Bu planlar yerindeyken, ultra uzun mesafeli DCI, kavram kanıtı aşamasından üretim aşamasına sorunsuz geçiş yapacaktır.

Sonuç

Bugüne kadar 100.000'den fazla birim gönderimi gerçekleştiren küresel düzeyde öncü bir DCI tedarikçisi olarak Sino-Telecom'un başarılı gösterimi 2.600 km boyunca 200G ve 1.000 km boyunca 400G—son derece düşük kayıplı G.654E lif, EDFA kuvvetlendiricileri ve gelişmiş koherens optikler kullanılarak—optik ağlama alanındaki dikkat çekici ilerlemeyi sergiliyor. OEO yenilemesi olmadan ultra uzun mesafeli DCI yeteneğiyle artık veri merkezleri büyük mesafeler boyunca birleştirilebiliyor; bu da gerçekten dağıtılmış bulut dağıtımlarını ve devasa yapay zekâ işlem gereksinimlerini mümkün kılıyor. Güçlü DCI çözümlerimizden, maksimum 12,8T’lik ultra büyük iletim kapasitesi sunan oldukça kompakt 2U STN6800-D16-2U platformuyla başlayarak, kapsamlı optik transceiver yelpazemize kadar tam bir koherens optik taşıma çözümü portföyümüzle Sino-Telecom, ultra uzun mesafeli DCI ihtiyaçlarınızı destekleyebilir. Lütfen bize Ulaşın bugün ultra uzun mesafeli DCI ağ ihtiyaçlarınızla ilgili görüşmek, bir fiyat teklifi almak, ayrıntılı teknik özelliklerini incelemek ve ağınızı daha önce olduğundan daha uzağa genişleten 2.600 km’lik iletim gösterimimiz de dahil olmak üzere vaka çalışmalarını görüntülemek için iletişime geçin.