推动向香农信号能力用更少的能源消耗。
随着数字数据的数量,要求各级传动的速度传播链条的死在一个共享包,打包芯片设备之间、设备。在这种通信的每个阶段遇到的沟通渠道在本质上是不同的。那些死之间共享方案,或封装芯片之间在共享设备,主要是电线。这些设备之间可以电(一样当你将笔记本电脑连接到监视器使用电缆),或光,当一样架的顶部开关连接在一个数据中心在更远的距离,甚至无线。每个通道都有自己的属性,并在他们理想的沟通将是策划以这样一种方式,利用通道以最好的方式。
但这是什么“最好的方式吗?“换句话说,有多少比特每秒可以传输这些渠道,至少从理论上来说吗?这个问题的答案将阐明我们远离这些边界多远,多少“空气”我们还有呼吸。
到目前为止最好的答案这个问题已经由香农的通道容量的定义”。”他在1948年的重要文章的同事每一个通信信道数,称为它的容量,和显示通信通道至少低于这种能力可能残留误差,可以任意小。同时,沟通无论如何只以上的能力可以做的一个固定的通信错误。松散的措辞、可靠通信是可能的,如果一个给定的速度,只有速度低于产能。不幸的是,虽然,香农并没有告诉我们如何设计高效的通信系统,操作速度接近的能力。
鉴于这一基本关系,似乎逻辑来衡量任何通信系统的吞吐量与底层的通道的能力。这就是我们有一个巨大的脱节电到链接,和几乎所有其他重要的沟通渠道,如无线、光纤、卫星、DSL,等等。
研究人员发现在所有这些其他沟通渠道的方式接近香农容量潜在的渠道。作为一个例子,考虑所谓的加性高斯白噪声(AWGN)信道中传输信号受到独立的高斯噪声均值0和方差s2。这是一个典型的信道对无线通信的结果可以来自其他渠道的AWGN信道。如果传输比特使用平均P的权力,那么这个通信通道的能力,即。,最大速率能够可靠地传输,是B * log2 (1 + P / s2), B是赫兹的带宽。
到沟通,类似的公式可以作为潜在的频道损失函数参数。我们不会进入这些计算的细节,而是提供一种照明相比,无线频道。
可以看到,在无线世界通信率非常接近香农容量潜在的渠道,而在电线到通信传输速率非常遥远。让我们看看数字,例如一个通道通常遇到ultra-short-reach (USR)死于一个共享之间的通信方案。如果信噪比(平均信号功率之间的比例每个线和热噪声的方差)是70分贝,然后约165 Gbps的能力。这与今天的通信系统相比如何?这个单端信噪比对应于一个峰电压300 mV,热噪声标准差为1 mV w母鸡用Kandou CNRZ-5和弦的信号。Kandou玻璃翼IP达到大约每线21 Gbps的这一代,和42 Gbps在未来,而能力是165 Gbps-still远离的能力,但比其他信号方案。例如,对于相同的电力电线、微分信号的信噪比60 dB和124 Gbps的能力,和PAM-4 63 dB的信噪比和一个容量为138 Gbps。我们没有意识到商业USR IP的使用NRZ或PAM-4在如此高的速度。
所以为什么我们还遥远到沟通的能力?这有几个原因。一个是到沟通是极其电量有限。实际上,信号电线的力量是只有一小部分的通信系统的总功率,这是无线系统形成了鲜明的对比。另一个原因是使用ADC在其他通信系统和先进的DSP算法。这是合理的,因为使用的权力ADC和DSP系统的总功率相比是微乎其微的。在到沟通情况并非如此。另一个原因是延迟。由于超高速度到通信,容忍延迟很小(也许在几个100的UI)。很难用技术强大的选举委员会这样一个latency-constrained系统。
所有这些问题点需要全新的技术,需要很少的能力而且能够接近香农容量潜在的渠道。Kandou和弦的信号就是这样一个调制方案。在未来几年,Kandou将介绍新方法上的和弦信号增加吞吐量的目的接近香农容量较低的能源消耗。调制技术的下一代在Kandou已经在研发阶段,市场将在不久的将来。
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