Dzisiaj wpis o technologii zacznę od newsa. Uruchomiliśmy pierwszy na świecie link optyczny dający rekordową pojemność 250 Gigabitów na sekundę w pojedynczym kanale. Czyli – pobiliśmy rekord prędkości ;-). Co więcej, nie odbyło się to w warunkach laboratoryjnych, lecz w ramach już istniejącej sieci szkieletowej ROADM na niebagatelnym odcinku 870 km. Stworzyliśmy w ten sposób superkanał o przepływności 1,5 Tb/s. Standardowy kanał, z którego korzystamy ma szerokość 100 Gb/s, a więc w ramach testu udało się nam poprawić wynik dwu i półkrotnie. Wspólnie pracowali przy tym inżynierowie z Orange i Nokii.
Bijemy rekord prędkości
A teraz przejdźmy do technikaliów. Przeprowadziliśmy test, w ramach którego stworzyliśmy w istniejącej sieci stacjonarnej „Superkanał” o przepływności 1,5 Terabitów na sekundę (Tb/s) i paśmie 300GHz. Jak pewnie pamiętacie z tekstu o sieci ROADM w światłowodzie można jednocześnie przesłać szereg sygnałów, każdy o innej częstotliwości. I to właśnie są te „kanały” o których mowa. Ów „Superkanał” składał się z 6 nośników, każdy pozwalający na przesłanie 250 Gb/s. Był on otoczony przez kolejnych 16 kanałów o standardowym transferze danych. W „Superkanale” zwiększono „efektywność widmową” pasma optycznego, czyli wedle definicji ilość bitów informacji, które można przesłać w 1Hz pasma. Przekładając to na mniej techniczny język chodzi o zagęszczenie informacji. Połączenie zostało utworzone na trasie Warszawa – Wrocław – Warszawa. W sumie dało to wspomniane 870 km. Co więcej, połączenie było utrzymane przez ponad 90 godzin. Udało się również zachować duży margines – moglibyśmy stworzyć ów „Superkanał” na większym odcinku, lub większej prędkości. Używając pełnych możliwości zainstalowanych wzmacniaczy czyli 96 kanałów, moglibyśmy stworzyć superkanał, którym można by przesłać 24 Tb/s. Odpowiadając na jeszcze jedno możliwe pytanie: nie, mieszkańcy Dolnego Śląska nie mieli przez to wolniejszego internetu ;-).
O testach mogą również opowiedzieć koledzy, którzy bezpośrednio nad nimi pracowali. Sądże, że warto ich posłuchać.
Jak wysłać 1,5 Tb w sekundę?
Wiadomo że pobiliśmy rekord prędkości, jednak pytanie brzmi jeszcze: „jak?”. Wykorzystaliśmy istniejącą światłowodową – jedno-modowe światłowody i standardowe wzmacniacze optyczne. Nowe były dwa kluczowe elementy – transponder i WSS obsługujący technologię Flex Grid, które zostały dostarczone przez Nokię. Trasnponder to urządzenie, które automatycznie odbiera, moduluje, wzmacnia i odpowiada na sygnał przychodzący w czasie rzeczywistym. Wspólnie z Nokią użyliśmy transpondera o rekordowej efektywności widmowej 5bitów/Hz przy 250Gb/s.Takie paramenty są możliwe dzięki zmianie typu modulacji sygnału liniowego. Zastosowaliśmy też WSS obsługujący technologię Flex Grid.
Sądzę, że obydwa te elementy są na tyle ciekawe, że należy się im dużo szerszy opis. Zaczniemy od transpondera. Pisałem już o nim w tekście o sieci ROADM, ale teraz przyszedł czas na rozwinięcie tematu – wtedy posłużyłem się uproszczeniem. Urządzenie, to najpierw odbiera „czarno-biały” sygnał na przykład typu Ethernet od innego urządzenia. Czarno-biały, ponieważ składający się właściwie z jednego koloru. Następnie przekształca go na sygnał kolorowy, czyli jeden z wspomnianych wcześniej „kanałów”. Jest on wysyłany światłowodem do innego trasnpondera i tam zamieniany ponownie na sygnał czarno biały. Co nam daje użycie kolorowych sygnałów? Jak pewnie wiecie z fizyki światło białe to mieszanka wszystkich kolorów, a każdy z kolorów oznacza falę elektromagnetyczną o określonej długości. W związku z tym, jeżeli światłowodem płynie jednocześnie jeden „czarno-biały” sygnał nie ma już w nim miejsca na żaden inny sygnał. Jednak w przypadku, gdy używamy tylko jednego koloru możemy w tym samym czasie użyć kolejnych i przesłać nimi inną informację. I właśnie w ten sposób zwielokrotnia się transfer możliwy do uzyskania z wykorzystaniem jednego światłowodu.
Teraz przejdźmy do kolejnego tematu, czyli Flex Grid. Jak już wspomniałem sygnał w światłowodzie biegnie światłem o różnych częstotliwościach, czyli kolorach. Wiecie, też już, że każdemu kolorowi jest przypisany kanał pewnej szerokości mierzonej w GHz. Dla przykładu w teście, który przeprowadziliśmy kanały miały szerokość 50 GHz. W technologii Flex Grid, w przeciwieństwie do szerzej stosowanej siatki DWDM ITU-T, ta szerokość nie jest ustalana sztywno, tylko może być wielokrotnością 12,5 GHz. Pozwala to na ciaśniejsze upakowanie kanałów, a przez to wysłanie większej ilości informacji przy pomocy jednego światłowodu i daje większą elastyczność.
Sądzę, że ten test to bardzo duża rzecz. Choć na razie to tylko test, jednak zapewne za kilka lat zastosowane rozwiązania będą w powszechnym użyciu. Co to oznacza dla Was? Bardzo dużo. Transfer danych rośnie cały czas. Porównując chociażby czerwiec 2016 do czerwca 2013, zobaczymy że klienci usług ADSL w ciągu trzech lat zwiększyli swój średni miesięczny transfer danych o ponad dwukrotnie z 22,27 GB do 49,54 GB. Podobnie wyglądają dane w innych segmentach, choć oczywiście w dalszym ciągu dane wykorzystywane w ramach internetu mobilnego stanowią tylko ułamek internetu stacjonarnego. Choć dla Was kluczowa jest prędkość końcowa, czyli to co widzicie w speedtestach, to w gruncie rzeczy prędkość ta zależy od tego jak szybko dane są przesyłane w sieci szkieletowej. Bez szybkiej sieci szkieletowej nawet 100 MHz zagregowanych w jednym paśmie 4G, czy najszybszy światłowód Orange w domu, nie będzie dział poprawnie. A tutaj artykuł dla zainteresowanych siecią szkieletową.
