無限逼近香農極限還要靠貝爾實驗室：PSE-3重新定義光傳輸

  1948年，“信息論之父” 克勞德·艾爾伍德·香農在貝爾實驗室提出了香農定理，并給出了信道信息傳輸速率的理論最大值即香農極限。此后，通信業(yè)一直以逼近香農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極限。

  無限逼近香農極限的秘密——PCS

  在諾基亞貝爾“2018敏捷光網絡技術論壇中國站暨第16屆睿智光網絡新業(yè)務論壇”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制方式不同，諾基亞提出了全新的調制方式——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)的調制方式調制出的信號呈現(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可以無限逼近香農極限。

  尤其值得一提的是，PCS技術相比與傳統(tǒng)離散的QAM方式可以無級地調整信號速率，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。

  這一新型調制方式所帶來的好處就是，在不改變傳統(tǒng)網絡狀態(tài)的情況下，便可以大幅增加網絡容量。據(jù)測試數(shù)據(jù)顯示，PSE-3芯片可將網絡容量增加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/光網絡事業(yè)部執(zhí)行副總裁Drazen Lukic介紹，如果運營商、互聯(lián)網企業(yè)想進一步提升網絡容量，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等已經與諾基亞進行了合作。而據(jù)Drazen Lukic透露，國內三大運營商、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和超寬帶驅動下，承載需求不斷擴展，諾基亞作為光通信的引領者，深刻理解技術網絡發(fā)展趨勢。并將從芯片、系統(tǒng)、軟件三個角度發(fā)力， 將網絡作為一種業(yè)務運營，將助力運營商順利實現(xiàn)網絡轉型。

  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基礎技術包括了分組OTN交換和業(yè)務、光層組網和業(yè)務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，僅有靈活的網絡已經遠遠不夠，其比任何時刻都更加需要網絡不但能夠降低成本，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絡轉型。其不僅能夠實現(xiàn)部署/配置自動化、而且還能將網絡進行切片從而讓一張網絡能夠支撐更多的業(yè)務需求，提高業(yè)務收入。

  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)建更多的可消費網絡，從而增加收入渠道，并在支持運營商不斷提供新業(yè)務的同時簡化操作。除此之外，利用Nokia WaveSuite，運營商還可構建起更具洞察力的網絡，以及可視化、智能化的優(yōu)化網絡資產，以更好地為最終用戶和各行各業(yè)提供服務。

       作者：張海龍