Làn sóng số hóa và hiệu suất đường truyền

Sự tương thích giữa giao tiếp Analog với hệ thống digital trong thời đại hiện nay giống như dầu với nước. Tuy nhiên cáp quang/chip kĩ thuật số mới nhất đóng vai trò hợp nhất tất cả những phiền toái đó và có thể tập trung khả năng xử lý của hàng trăm cáp quang vào một vi mạch duy nhất.

Chức năng chuyển đổi kỹ thuật số cộng với công suất mở rộng ồ ạt đã khiến Intelligent Transport Network đã có nhiều thay đổi trong cuộc chơi. Mạng cáp quang không đảm bảo độ tin cậy về việc truyền tải đường dài, nhất là bảo mật và tốc độ, ngoài ra hiệu suất cũng là điểm đáng chú ý. Thách thức lớn đặt ra là tìm cách khai thác mà trong đó hiệu suất và tốc độ có thể thỏa mãn nhu cầu định tuyến phức tạp của mạng lưới dữ liệu. Theo Infonetics Research khảo sát năm 2013, 86% số người được hỏi đang có kế hoạch chuyển đổi sử dụng mạng cáp quang -Optical Transport Network, và vào năm 2016, 94% những người muốn chuyển đổi tích hợp với giao diện WDM.

Chìa khóa để phát triển là tăng hiệu quả của quá trình chuyển đổi, trong đó các thành phần quang học thông thường đòi hỏi nhiều thiết bị để quản lý chuyển đổi và định tuyến. Để thiết lập mạng dữ liệu lớn điều đó đồng nghĩa với việc hệ thống tiêu tốn khá nhiều năng lượng, chiếm không gian và đòi hỏi tốn kém cùng với nhiều thời gian bảo trì

Giải pháp PIC - Photonic Integrated Circuit

Nếu có thể để đóng gói tất cả những chức năng vào một thành phần nhỏ, nó sẽ dẫn đến bước thay đổi trong hiệu suất, mật độ, tính linh hoạt và giảm OpEx. Khả năng tích hợp này đã đạt được vào hồi năm 2005 với sự ra mắt Photonic Integrated Circuit -quang tử tích hợp vi mạch (PIC), cung cấp 10 kênh DWDM tốc độ truyền 10Gbps bằng 2 PIC. Trong khoảng 18 tháng kể từ lúc sản phẩm đầu tiên được giới thiệu, giải pháp này đã đứng vị trí dẫn đầu trên thị trường băng thông 10G tại Bắc Mỹ.

Giải pháp Photonic integrated circuit

Sự phát triển của công nghệ này có tiền thân thuộc sự phát triển của bộ vi xử lý và mạch tích hợp ứng dụng, cụ thể (ASICs). Đã có những mô hình đường truyền 500 Gbps nền tảng DTN-X PIC, và Terabit. Trong khi phiên bản gốc được sử dụng IM-DD (Cường độ điều chế với phát hiện trực tiếp-Intensity Modulation with Direct Detection) tương đối đơn giản trong mỗi kênh, sự bùng nổ tiếp theo của nhu cầu băng thông dẫn đến rất nhiều việc phải thực hiện để phát triển giai đoạn nền tảng dựa trên cơ chế của truyền sóng radio. Cách tiếp cận này có thể giảm thất thoái trên cự li dài, đồng thời đường truyền 100 Gbps cho mỗi kênh tăng hiệu suất lên 10 lần với chi phí và 20 lần về số lượng các thành phần xử lý. Độ phức tạp khiến nền tảng bị hạn chế và nếu không có mật độ thành phần dày đặc thì có thể được thực hiện trong mạch tích hợp ngày nay.  

Sự phát triển quan trọng khác là tích hợp một số kênh cáp quang riêng biệt để thực hiện như một "siêu kênh" và cho phép linh hoạt hơn nhiều trong việc cung cấpbăng thông. Điều này có thể được so sánh với sự khác biệt giữa đường đôi với đường cao tốc 1 chiều: hơn 10 đường truyền 10 Gbps Ethernet so với 1 đường truyền 10G DWDM riêng biệt với băng thông 100 Gbps

Sức mạnh chính của truyền dẫn quang DWDM đã có thể minh chứng hiệu suất tiềm năng gần như vô hạn của nó nhưng nhược điểm là thiếu tính linh hoạt giữa các kênh trong việc xác định. Việc sử dụng PIC để tạo ra siêu kênh chuyển mạng quang học cho phép một Mạng lưới giao thông thông minh-Intelligent Transport Network  kết hợp các khả năng mở rộng của đường truyền DWDM với sự đơn giản và chức năng của chuyển đổi kỹ thuật số hội tụ.

Cũng giống như việc di chuyển đến mạch tích hợp đã  có thể để thúc đẩy sự phát triển của công nghệ vi xử lý, do đó, mạng Intelligent Transport Network có được từ sự phát triển của mạng kỹ thuật số - đặc biệt là phần mềm Xác định mạng Software-Defined Networking và sử dụng hệ thống điều khiển Control Plane khác biệt so với Data Plane. Tại thiết bị đầu cuối, Intelligent Transport Network có thể tự động cấu hình lại mạng để đáp ứng yêu cầu của khách hàng và các ứng dụng.

Intelligent Transport Network trong thực tế

Mạng lưới truyền tải đòi hỏi phải có đầu tư lớn vào cơ sở hạ tầng, và các hoạt động hàng ngày của hệ thống này khá quan trọng để thay đổi. Các giải pháp siêu kênh 500 Gbps chỉ được khoảng từ giữa năm 2012, nhưng đã có 46 khách hàng DTN-X trên toàn cầu, với hơn 1 Petabit /giây của siêu kênh 500G. Pacnet, có trụ sở tại Hồng King và Singapore, là nhà cung cấp dịch vụ hàng đầu cho các thị trường doanh nghiệp và nhà cung cấp, phục vụ một thị trường APAC bao gồm nhiều nền kinh tế phát triển nhanh nhấtvà nhu cầu Internet băng thông rộng. Pacnet sở hữu và điều hành một mạng lưới cáp quang biển châu Á với các trạm hạ cánh 19 cáp, và điểm của sự hiện diện từ Ấn Độ đến Mỹ.

Hệ thống mạng của Infinera, một nhà cung cấp hàng đầu về mạng kỹ thuật số

Trong một trong những khu vực triển khai lớn nhất của công nghệ 100 Gbps đến nay, Infinera giúp Pacnet xây dựng ra cơ sở hạ tầng mạng quang mới của họ dựa trên  siêu kênh truyền hình 500Gbps trong 9 tuần.Intelligent Transport Networkcủa họ kết hợp khả năng phục hồi kỹ thuật dựa trên các chuẩn mới cho mạng mà không cần phải sao lưu dành băng thông cho mỗi đường truyền quan trọng. Một con chip tăng tốc được thiết kế trong công nghệ DTN-X, có nghĩa là khách hàng có thể đảm bảo đường truyền quan trọng trong mạng lưới dưới biển trong môi trường khá nguy hiểm và thường xuyên phải sửa chữa và bảo trì.

Thị trường APAC

Theo James Walker, Chủ tịch Diễn đàn CloudEthernet, khu vực APAC phải đối mặt với thách thức đặc biệt đối với dịch vụ điện toán đám mây, trung tâm dữ liệu vì khoảng cách xa nhau. Trong khi đó, trung tâm dữ liệu ở Mỹ, và đặc biệt là ở châu Âu, có thể được liên hệ khá chặt chẽ: "thường ở châu Á , các trung tầm này được kết nối từ Hồng Kông và Singapore, hay Tokyo và Hồng Kông, hay Sydney. Nói cách khác, khoảng cách khá dài có thể tác động đến việc thiết kế mạng trung tâm dữ liệu và môi trường băng thông của họ."

Năng lực quản lý mạng lưới trở nên thêm quan trọng trên những khoảng cách lớn, độ tin cậy và hiệu quả là rất quan trọng cho hệ thống cáp ngầm dưới biển. Không ngạc nhiên khi các hãng APAC đang dành nhiều quan tâm đến sự linh hoạt cũng như quản lý dễ dàng hệ thống mạng lưới siêu công suất như hiện nay