1948年,“信息論之父” 克勞德·艾爾伍德·香農(nóng)在貝爾實驗室提出了香農(nóng)定理,并給出了信道信息傳輸速率的理論最大值即香農(nóng)極限。此后,通信業(yè)一直以逼近香農(nóng)極限為自己追求的目標而努力。
也許是命中注定,也許是使命使然,一甲子之后,貝爾實驗室的所有者——諾基亞正式發(fā)布了第三代光子業(yè)務(wù)引擎芯片PSE-3,終于完成了通信業(yè)多年努力的夙愿,讓光傳輸無限逼近香農(nóng)極限。
無限逼近香農(nóng)極限的秘密——PCS
在諾基亞貝爾“2018敏捷光網(wǎng)絡(luò)技術(shù)論壇中國站暨第16屆睿智光網(wǎng)絡(luò)新業(yè)務(wù)論壇”上,諾基亞副總裁、全球光事業(yè)部總裁 Sam Bucci表示,與傳統(tǒng)的光傳輸所采用的調(diào)制方式不同,諾基亞提出了全新的調(diào)制方式——概率星座整型(Probabilistic Constellation Shaping,PCS),其讓PSE-3擁有了無限逼近香農(nóng)極限的能力。
Sam Bucci介紹,如果我們把傳輸信道看成是一條圓形的管道,在星座圖中,傳統(tǒng)的調(diào)制方式調(diào)制出的信號呈現(xiàn)的是類似于大小不同的正方體,這樣不能充分利用圓形信道的傳輸能力。而PCS調(diào)制的信號呈現(xiàn)的是球體形狀,這樣幾乎能夠利用整個圓形信道容量。這就讓PCS可以無限逼近香農(nóng)極限。
尤其值得一提的是,PCS技術(shù)相比與傳統(tǒng)離散的QAM方式可以無級地調(diào)整信號速率,適配不同信道的傳輸能力。Sam Bucci形象的比喻稱,PCS可以毫不費力地讓“球體”變大變小。
這一新型調(diào)制方式所帶來的好處就是,在不改變傳統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)狀態(tài)的情況下,便可以大幅增加網(wǎng)絡(luò)容量。據(jù)測試數(shù)據(jù)顯示,PSE-3芯片可將網(wǎng)絡(luò)容量增加68%以上,傳輸距離提升25%以上,端口數(shù)量減少超過35%,并有效降低能耗60%以上。
據(jù)諾基亞貝爾IP/光網(wǎng)絡(luò)事業(yè)部執(zhí)行副總裁Drazen Lukic介紹,如果運營商、互聯(lián)網(wǎng)企業(yè)想進一步提升網(wǎng)絡(luò)容量,只需將原來的板卡更換為諾基亞推出的帶有PSE-3芯片的板卡即可,不需要對現(xiàn)網(wǎng)進行改造。
這一方便的特點快速獲得了市場的認可,德國電信、Facebook等已經(jīng)與諾基亞進行了合作。而據(jù)Drazen Lukic透露,國內(nèi)三大運營商、BAT等對PSE-3均表現(xiàn)出了極大的興趣。在今年下半年,諾基亞正式面向市場推出板卡等設(shè)備后,將會有多個商用項目落地。
除了芯片 系統(tǒng)、軟件缺一不可
Sam Bucci表示,在云、IoT和超寬帶驅(qū)動下,承載需求不斷擴展,諾基亞作為光通信的引領(lǐng)者,深刻理解技術(shù)網(wǎng)絡(luò)發(fā)展趨勢。并將從芯片、系統(tǒng)、軟件三個角度發(fā)力, 將網(wǎng)絡(luò)作為一種業(yè)務(wù)運營,將助力運營商順利實現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)轉(zhuǎn)型。
為此,在本次論壇上,諾基亞不僅推出了全新的PSE-3芯片,還推出了面向未來大容量、多場景等全新市場需求的Nokia WaveFabric系統(tǒng)及Nokia WaveSuite智慧軟件。
據(jù)悉,Nokia WaveFabric同時具備光交叉可擴展、電光轉(zhuǎn)換可擴展及電交叉可擴展性,并通過可編程+開放、零接觸運營以及自動化就緒能力極大提升系統(tǒng)敏捷性。此外,優(yōu)化時延的設(shè)計、無損及可用性保證為該系統(tǒng)帶來的更高的確定性。
Drazen Lukic特別指出,Nokia WaveFabric基礎(chǔ)技術(shù)包括了分組OTN交換和業(yè)務(wù)、光層組網(wǎng)和業(yè)務(wù)以及光子傳送和交換,由此可實現(xiàn)更多更靈活的波長、更好的波長以及高效的波長傳送。
對于運營商來說,僅有靈活的網(wǎng)絡(luò)已經(jīng)遠遠不夠,其比任何時刻都更加需要網(wǎng)絡(luò)不但能夠降低成本,更能創(chuàng)造新的價值,來讓自己保持收入增長。
對此,諾基亞推出的Nokia WaveSuite可助力運營商完成這一網(wǎng)絡(luò)轉(zhuǎn)型。其不僅能夠?qū)崿F(xiàn)部署/配置自動化、而且還能將網(wǎng)絡(luò)進行切片從而讓一張網(wǎng)絡(luò)能夠支撐更多的業(yè)務(wù)需求,提高業(yè)務(wù)收入。
Drazen Lukic介紹,Nokia WaveSuite擁有自動化快速部署節(jié)點的能力,可使運營商創(chuàng)建更多的可消費網(wǎng)絡(luò),從而增加收入渠道,并在支持運營商不斷提供新業(yè)務(wù)的同時簡化操作。除此之外,利用Nokia WaveSuite,運營商還可構(gòu)建起更具洞察力的網(wǎng)絡(luò),以及可視化、智能化的優(yōu)化網(wǎng)絡(luò)資產(chǎn),以更好地為最終用戶和各行各業(yè)提供服務(wù)。
作者:張海龍