无限逼近香农极限还要靠贝尔实验室：PSE-3重新定义光传输

2018-05-31 08:59

1948年，“信息论之父” 克劳德·艾尔伍德·香农在贝尔实验室提出了香农定理，并给出了信道信息传输速率的理论最大值即香农极限。此后，通信业一直以逼近香农极限为自己追求的目标而努力。

也许是命中注定，也许是使命使然，一甲子之后，贝尔实验室的所有者——诺基亚正式发布了第三代光子业务引擎芯片PSE－3，终于完成了通信业多年努力的夙愿，让光传输无限逼近香农极限。

无限逼近香农极限的秘密——PCS

在诺基亚贝尔“2018敏捷光网络技术论坛中国站暨第16届睿智光网络新业务论坛”上，诺基亚副总裁、全球光事业部总裁 Sam Bucci表示，与传统的光传输所采用的调制方式不同，诺基亚提出了全新的调制方式——概率星座整型（Probabilistic Constellation Shaping，PCS），其让PSE－3拥有了无限逼近香农极限的能力。

Sam Bucci介绍，如果我们把传输信道看成是一条圆形的管道，在星座图中，传统的调制方式调制出的信号呈现的是类似于大小不同的正方体，这样不能充分利用圆形信道的传输能力。而PCS调制的信号呈现的是球体形状，这样几乎能够利用整个圆形信道容量。这就让PCS可以无限逼近香农极限。

尤其值得一提的是，PCS技术相比与传统离散的QAM方式可以无级地调整信号速率，适配不同信道的传输能力。Sam Bucci形象的比喻称，PCS可以毫不费力地让“球体”变大变小。

这一新型调制方式所带来的好处就是，在不改变传统网络状态的情况下，便可以大幅增加网络容量。据测试数据显示，PSE－3芯片可将网络容量增加68％以上，传输距离提升25％以上，端口数量减少超过35％，并有效降低能耗60％以上。

据诺基亚贝尔IP／光网络事业部执行副总裁Drazen Lukic介绍，如果运营商、互联网企业想进一步提升网络容量，只需将原来的板卡更换为诺基亚推出的带有PSE－3芯片的板卡即可，不需要对现网进行改造。

这一方便的特点快速获得了市场的认可，德国电信、Facebook等已经与诺基亚进行了合作。而据Drazen Lukic透露，国内三大运营商、BAT等对PSE－3均表现出了极大的兴趣。在今年下半年，诺基亚正式面向市场推出板卡等设备后，将会有多个商用项目落地。

除了芯片系统、软件缺一不可

Sam Bucci表示，在云、IoT和超宽带驱动下，承载需求不断扩展，诺基亚作为光通信的引领者，深刻理解技术网络发展趋势。并将从芯片、系统、软件三个角度发力，将网络作为一种业务运营，将助力运营商顺利实现网络转型。

为此，在本次论坛上，诺基亚不仅推出了全新的PSE－3芯片，还推出了面向未来大容量、多场景等全新市场需求的Nokia WaveFabric系统及Nokia WaveSuite智慧软件。

据悉，Nokia WaveFabric同时具备光交叉可扩展、电光转换可扩展及电交叉可扩展性，并通过可编程＋开放、零接触运营以及自动化就绪能力极大提升系统敏捷性。此外，优化时延的设计、无损及可用性保证为该系统带来的更高的确定性。

Drazen Lukic特别指出，Nokia WaveFabric基础技术包括了分组OTN交换和业务、光层组网和业务以及光子传送和交换，由此可实现更多更灵活的波长、更好的波长以及高效的波长传送。

对于运营商来说，仅有灵活的网络已经远远不够，其比任何时刻都更加需要网络不但能够降低成本，更能创造新的价值，来让自己保持收入增长。

对此，诺基亚推出的Nokia WaveSuite可助力运营商完成这一网络转型。其不仅能够实现部署／配置自动化、而且还能将网络进行切片从而让一张网络能够支撑更多的业务需求，提高业务收入。

Drazen Lukic介绍，Nokia WaveSuite拥有自动化快速部署节点的能力，可使运营商创建更多的可消费网络，从而增加收入渠道，并在支持运营商不断提供新业务的同时简化操作。除此之外，利用Nokia WaveSuite，运营商还可构建起更具洞察力的网络，以及可视化、智能化的优化网络资产，以更好地为最终用户和各行各业提供服务。

（张海龙）