הצמיחה הבלתי פוסקת של צריכת נתונים – המופעלת על ידי הזרמת שירותי ענן, שירותי AI, ואינטרנט של הדברים – מציבה דרישות חסרות תקדים בתשתיות הרשת של העולם.רשתות תקשורת אופטיות הדור הבא הן עמוד השדרה שיעביר את התנועה הזו, והצלחתן תלויה במערכת אקולוגית חזקה של סטנדרטים ופרוטוקולים מתעוררים. מסגרות אלה להבטיח כי ציוד ממוכרים שונים יכול לשלב בין-טכנולוגיות, שיכולה לקבוע ביצועים יעילים ואסטרטגיות כגון פרוטוקולים של מדיה דיגיטלית, כמו רשתות מחקר, ופרוטוקולים, באמת.

עקבו אחרי Optical Networks

רשתות אופטיות הדור הבא לבנות על תשתית סיבים אופטית מבוססת כדי לספק רוחב פס אולטרה גבוה, עצלות תת-מילונית, ואבטחה משופרת.הם נועדו לתמוך ביישומים מתעוררים הכוללים 8K ווידאו נפחי, מערכות אוטונומיות בזמן אמת, ניתוח מרוחק וסיבים מבוזרים בקנה מידה גדול.כדי להשיג זה, ארכיטקטורות רשת מתפתחות מקישורים פשוטים ל-point-256 ל-config-renapual Reverse Software, Software-AMDs-D-D-D-D-D-D-D-D-D-D-D-D-D-D-D.

רשתות אלה גם מרחיבות לתוך תחום הגישה עם רשתות אופטיות פאסיביות הדור הבא (NG-PON2 ומעבר) שדוחפות שירותי ג'יגהביט עמוק יותר לבתים וארגונים.במרכז ובמטרופולין, המעבר לעבר מערכות פתוחות, מתפוררות - כגון אלה המוגדרים על ידי OpenROADM הסכם רב-מקור - מאפשר למפעילים לערבב ולתאם מערכות קו אופטי, transponders, ובקרי רשת הם דרישות הפעלה, אשר הן כמה פונקציות יעילות, ומערכת ניהולית, הן , הן , והן מכוונות, הן , והן מכוונות, והן מכוונות, הן מספר פונקציות ניהוליות, והן מכוונות, והן מכוונות, הן , הן , הן , הן , והן מכוונות, והן מכוונות, והן מכוונות, והן מכוונות, הן מספר פונקציות יעילות.

פיתוח תקני תקשורת אופטית

סטנדרטיזציה ברשת אופטית מונעת בעיקר על ידי איגוד התקשורת הבינלאומי (ITU-T), המכון למהנדסי חשמל ואלקטרוניקה (IEEE), ופורום האינטרנט אופטי (OIF) כל גוף מתמקד בשכבות ויישומים שונים, מרשתות אורכי גל פיזיקליים ועד למהירויות Ethernet של קישורים.

ITU-T Standards

(ITU-T Telecommunication Standardization) מפיק המלצות עבור רשתות תחבורה אופטיות (FLT:0ITU-T G.694.2FLT:1 מגדיר את הרשת הגמישה (Flex-Grid) עבור חלוקת מספר רב של אפסים (WDM), החלפת תעבורת 50 GHz קבועה של GHz (OTFLT) עם יעילות גבוהה יותר של 12.5 GHz.

תקן IEEE

(ה- IEEE 802.3 Ethernet Working Group אחראית להגדרת סטנדרטים פיזיים ואמצעי בקרה של אמצעי התקשורת עבור Ethernet.(FLT:0IEEE 802.3 ס"מFLT:1 specifies 400 Gb/s over Multimode סיבים (MMF) באמצעות ארבעה נתיבים של 100 Gb / s כל אחד - תקן קריטי עבור חיבורי מרכז נתונים קצרים.

תקני OIF

(OIF) פורום שירותי אינטרנט אופטי (OIF) מתמקד בהסכמים בין-זמניים עבור מודולים אופטיים משותפים ואלמנטים ברשתיים (OIF400ZRIRFLT:1 סטנדרטי מגדיר קו משותף של 400 Gb/s משותף של קונסולת אופטי (DCO) ממודול נרחב עבור מרכזי נתונים בין 120 ק"מ הוא משתמש יחיד- 400 Gb / Cv2D.

פרוטוקולים מרכזיים לטכנולוגיות אופטיות הבאות

התקנים מציינים פרמטרים לחומרה; פרוטוקולים שולטים כיצד רכיבי רשת מתקשרים ופועלים.פרוטוקולים אחדים הפכו חיוניים עבור רשתות אופטיות גמישות, יעילות ותוכנות.

Ethernet גמיש (FlexE)

(FLT:0) FlexEveFLT:1) הוא פרוטוקול המפשט את השכבה הפיזית של Ethernet ל- decouple Link rate משיעור הלקוחות. במקום לתקן שיעור MAC יחיד (למשל, 100 Gb/s) לממשק פיזי אחד, FlexE מאפשר גם מספר 50 Gb/s או 100 Gb/s PHY כדי להתחבר, תת- 50 / CVS) כדי לספק שירות כולל PHIF.

רשת תחבורה אופטית (OTN) עם ODUflex

(ה) [13] היררכיה של OTNIRFLT:1 (G.709) הייתה עמוד השדרה של תעבורת צוללות וצוללות במשך שני עשורים.האבולוציה האחרונה כוללת FLT:2ODUflexFLT 3: 3 (Optical Channel Data Unit גמיש), אשר תומכת בשיעורי ניהול לא סטנדרטיים (למשל, 125 Gb/s) על ידי מיפוי גמיש של ערוץ CLC (T) עם ביצועים גמישים יותר מ-TER/NLC) עם CLC (TLC) עם ביצועים גמישים (TEROB)

Reconfigable Add-Drop Multiplexers (ROADM) ו- WSON

(הופנה מהדף ההרחבה הקבועה:0) מערכות פיתוח מאורך הגל הקבוע (CDCG) התפתחו מהוספת אורכי גל קבוע/נפרדים ל-Switchless, כיוון ללא סייג, ואדריכלות ללא רשת (CDCG) (CDCG) .The FLT:2Wavelong Switched Optical Network (WDN) , לעומת זאת, אשר נקבע על ידי LT-4FID, , , , לעומת זאת, , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , 000) , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , ,

Segment רוסינג על MPLS ו- IPv6 (SR-MPLS / SRv6)

בעוד לא רק אופטי, FLT:0 [Segment רוסטינג (SRLAC)FLT:1 הפך פרוטוקול חזק עבור הנדסה התנועה על פני עמוד השדרה אופטיים. SR overlays על גבי MPLS (SR-MPLS) או IPv6 (SRv6) לספק שליטה מפורשת נתיבים אופטיים ללא שמירה על מצב יסוד זרם בתוואי ליבה.

אתגרים ב-Reveying Standards and Protocols

למרות ההתקדמות, כמה אתגרים משמעותיים נותרו עבור מפעילי רשת וספקים.

שילוב בין-אופרציה ושילוב רב-ודור

גם כאשר הסטנדרטים פורסמו, יכולת פעולה בעולם האמיתי לעתים קרובות לגרות.בדיקת ביצועים בין תחזיות ספקים שונים, ROADMs, ובקרים היא זמן-consuming and price. the דחיפה ל-Open network (למשל, OpenROADM, מפרטי Open Optical Packet Transport) שיפרו את המצב, אך בסופו של דבר-to-end-end-and נשאר חמקמק ל-repactus, לדוגמה, לא ניתן לדבוק ב-Ag.

מורכבות ואוטומציה

(הדור הבא של רשתות אופטיות מציג פרמטרים חדשים רבים: פורמט מודולציה, קצב הבשור, תיקון שגיאות מראש (FEC) סוג, רשת ערוצים ורמות כוח. מפעילי צריכה מערכות בקרה מתוחכמות – המופעלות לעתים קרובות על ידי בינה מלאכותית – כדי לייעל את אלה עבור תנאי תנועה שונים.המטוס הניהול חייב להתמודד עם מאות אלפי פרמטרים באלפי נקודות מבט אוטומטיים (FLC) ו-YGFDIFEROL (IF) ל-FEROL) כדי לאפשר מודלים אוטומטיים ל-T.

עלויות וצריכת חשמל

כאשר שיעורי נתונים מטפסים ל-800 Gb/s ו-1.6 Tb/s, כל דור של אופטיקה קוהרנטי דורש מעבדי אותות דיגיטליים נוספים של כוח-הונגרי (DSPs) וממשקים חשמליים מהירים יותר.התעשייה מגיבה עם 7nm ו-5nm CMOS תהליכים, אריזה מתקדמת יותר (co-packed אופטיקה), ופורמטיביציה חדשה שמגיעה ליעילות ועוצמתית, במיוחד עבור רשתות VD.

כיוונים עתידיים ומחקרים עתידיים

במבט מעבר ל 2030, מספר תחומי מחקר מבטיחים לחולל מהפכה נוספת של רשתות אופטיות.

אינטליגנציה מלאכותית לאופטימיזציה של רשת

למידת מכונה (ML) מוחלת יותר ויותר על עיצוב רשת אופטית, תפעול ופתרון בעיות.מודלים AI יכולים לחזות את ההשפלה בסיבים, אופטימיזציה כוח ההשקה, וזיהוי אנומליות לפני שהם גורמים ל- Reinforcement Learning סוכנים יכולים להתאים באופן דינמי את הגדרות ROADM ואת פורמטי Modulation כדי למקסם את השימוש בתבניות תנועה משתנות.

מעבר ל-800 Gb/s: 1.6 TbE ו-3.2 TbE

IEEE 802.3 Ethernet Bandwidth Assessment פרויקטים צריכים 1.6 Tb /s ו-3.2 Tb /s קישורים בתוך העשור הזה.פיתוח של 224 Gb /s לממשקים חשמליים נתיב (CEI-224G) ו-אופטיים PMDs באמצעות 400 Gb /s לכל אורך גל (למשל, 400 Gb / s יחיד-lane4 או coherent 400b) הוא מעל ל-Tr / Nb / Nb) הוא מעל ל-Tr iR / t-Tn / N-Tr (TG) הוא מעל ל-TG-TG-TG-TG) הוא מעל ל-N) הוא מעל ל-NTM הוא מעל ל-Tr / TU / , מעל ל-Tr / , מעל ל-Tr / TER (Tr / TU / , מעל ל-Tr-TG-TG-Tr / , מעל פני שטח ראשי תיבות של 2, 000 ראשי תיבות של TU-TG-TG-TG-TG-TG-TG-TG-TG-TG-TG-TG-TG-TG

התפלגות מפתח קוונטית (QKD) ואבטחה אופטית

ככל שהאיומים על סודיות המידע מתפתחים, QKD מציע הצפנה בלתי ניתנת לערעור על ידי הפצת מפתחות קריפטוגרפיים על סיבים אופטיים באמצעות מצבים קוונטיים של אור.בעוד שעדיין ניסיוניים, שילוב של ערוצי QKD לצד תעבורת DWDM קלאסית הוא סטנדרטי על ידי ITU-T (למשל, בקבוצת המחקר 15) ו-ETSI. האתגר הוא להימנע מהתערבות עם ערוצים בעלי עוצמה גבוהה והשגת עלות קוונטית והשגת עלות ב-קליפות קלאסיות.

Space-Division Multiplexing (SDM) ו-Hol-Corefi

כדי להתגבר על הגבולות של סיבים חד-פעמיים, SDM משתמש במספר מסלולים מרחביים: או ליבות מרובות בסיבים חד-פעמיים ( סיבים מורכבים) או מצבים שונים בסיבים בודדים של צומת-הטווח: סיבי צילום ריקים-core מבטיחים להפחית את החוזק על ידי כ 30% וכמעט לחסל ליקויים לא-לינאריים, אבל כרגע יש להם אובדן גבוה ודורשים חדש של מגרעות של IFactation (F) כמו משאבה-Facting) עבור גופי IFART-FDIFling (IF) כמו משאבה-FDIRFDIRF) ו-FDIRFDIRFling) כמו משאבההתאמה מסחרית (IFling) כמו IFDuping) עבור כ 30% ו-Fercupling) ו-FDupling עדיפות עבור כ-Fling (IFling) עבור כ-Fling) עבור מערכת ההפעלה של כ-Fling) עבור כ-Fling (IFacting (IFling עדיפות עבור כ-Fling) ו-iFacting) ו-Facting (הפצה של כ- 30 אחוזים לפני כ-Facting) ו- IFacting IFact

Open Optical Networking Initiatives

פרויקט ה-FLT:0 (TIP)BuildFLT:1) Open Optical Packet Transport Group יוצר עיצובים התייחסות ותוכניות מבחן רב-דוריות עבור מערכות קו אופטיות מבוזרות, transponders, ופותח מתגי תיבת דואר לבן. OpenROADM Multi-Source (MSA) ממשיך להתפתח, ולהוסיף תמיכה עבור 400 Gb / תקנים פתוחים באמצעות התקנים מבוססי Gb / תקנים פתוחים.

מסקנה

העתיד של רשתות תקשורת אופטיות מעוצב על ידי יחסיות הרמוניים של תקנים ופרוטוקולים המשתרעים על פני המהירות הפיזית, המידע-קישור ושכבות רשת.מרשתות גמישות המוגדרות על ידי ITU-T לסטנדרטים המהירים של Ethernet של IEEE והסכמי האופטיקה הזמנית של OIF, כל אחת מהן חיונית לבניית רשתות שניתן לדרג, לתכנת פרוטוקולים מתקדמים, כמו גמישות, וספקית שירותים מתקדמים, כמו מפעילי אבטחה, תוך כדי להבטיח את מערכות אבטחה, כמו שירותי SDDIF, תוך שמירה על פני מערכות יחסים קריטיים, כמעט חיוני, תוך שמירה על מערכות אבטחה, תוך כדי להבטיח כמעט, תוך שמירה על מערכות אבטחה, תוך כדי להבטיח את מערכות אבטחה, כמו מפעילי אבטחה, וטכנולוגיות אבטחה, וטכנולוגיות אבטחה, בתנאי שעדיין חיוני עבור מערכות אבטחה, בתנאי שעדיין דינמית, כמו מפעילי אבטחה גמישות אבטחה, כמו מפעילי אבטחה, וטכנולוגיות אבטחה גמישות אבטחה, כמו מפעילי אבטחה גמישות אבטחה, כמו מפעילי אבטחה, כמעט ללא ספק שירותי אבטחה גמישות אבטחה, כמו מפעילי אבטחה, כמו מפעילי אבטחה גמישות אבטחה, כמו מפעילי אבטחה, כמעט, כמו מפעילי אבטחה גמישים מתקדמים, כמעט, כמו מפעילי אבטחה גמישים מתקדמים, כמו מפעילי אבטחה גמישים מתקדמים, כמעט, כמו מפעילי אבטחה גמישים מתקדמים