Transmisión óptica coherente / DWDM
Los nuevos servicios y los avances de las redes han impulsado la demanda de conectividad de mayor velocidad en las redes de los operadores.
Esto ha inspirado una serie de innovaciones recientes para transferir el rendimiento y las capacidades de las tecnologías ópticas concebidas para redes centrales y troncales al extremo de los accesos.
DZS dispone de una gama de soluciones que implementan la transmisión óptica coherente y la tecnología DWDM para aplicaciones de red de acceso, compatibles con capacidades de 100 / 200 / 400G.
¿Por qué transmisión óptica coherente / DWDM?
Rendimiento 100/200/400G
El aumento en un factor de 10 de las velocidades de enlace y el alcance transforman las redes periféricas para satisfacer las demandas de banda ancha móvil 5G y 10G+
Estándares ópticos abiertos
400ZR, Open ZR+ y OpenROADM proporcionan tecnología abierta e interoperable para sistemas y redes ópticas
Simplicidad y eficacia
La transmisión óptica coherente ofrece enlaces de largo alcance y alta velocidad para acceso y transporte metropolitano sin ampliación, hardware ni emplazamientos adicionales
Progresión de la tecnología de interfaz de cliente óptico
La velocidad de interfaz de los dispositivos cliente basados en paquetes en las redes de telecomunicaciones ha aumentado con el tiempo de 1 Gbps o menos, a 10 Gbps y, recientemente, a 25 Gbps por carril para conexiones eléctricas y ópticas de banda base.
Debido a las limitaciones físicas y técnicas para alcanzar velocidades más altas en canales individuales, se han desarrollado interfaces de mayor velocidad que agregan múltiples carriles paralelos para aumentar la capacidad total. Algunos ejemplos de interfaces de red basadas en Ethernet que utilizan este enfoque son Ethernet 40G -compuesta por cuatro carriles eléctricos de 10 Gigabits- y Ethernet 100 Gigabits -que utiliza cuatro carriles eléctricos de 25 Gigabits.
Cuando se implementa como interfaz óptica, la capa física de estas conexiones también puede utilizar canales individuales con carriles ópticos independientes, manteniendo la misma velocidad que los carriles eléctricos. Uno de estos enfoques utiliza pares de fibras discretas, cada una con su propio láser y fotodiodo para cada dirección, normalmente empleando un cable de cinta óptica de varias hebras con un conector de tipo MPO. Algunos ejemplos de transceptores que utilizan esta tecnología para conexiones Ethernet tienen designaciones de capa física de 40GBase-SR4 o 100GBase-SR4.
Otro enfoque similar para interfaces de mayor velocidad mantiene el uso de la infraestructura tradicional de fibra dual monomodo habitual en las redes de telecomunicaciones, con longitudes de onda separadas para cada canal o carril que comparte la misma fibra. Este enfoque se realiza mediante alguna forma de multiplexación por división de longitud de onda de curso (CWDM), y se caracteriza por múltiples longitudes de onda individuales separadas por unos 20 nm (o unos 2,5 THz), que luego pueden combinarse en una única instalación de fibra. También se ha introducido una actualización de esta tecnología -denominada multiplexación por división de longitud de onda LAN (LWDM)- que agrupa las longitudes de onda en torno al punto de dispersión cero de la fibra monomodo tradicional, utilizando el llamado espectro de banda “O”, lo que simplifica el diseño del transceptor y optimiza el rendimiento para conexiones de menor alcance. Algunos ejemplos de transceptores que utilizan esta tecnología para conexiones Ethernet tienen designaciones de capa física de 40GBase-LR4 o 100GBase-LR4, 100GBase-ER4, etc.
DWDM e innovaciones en la interfaz de línea óptica
La multiplexación por división de longitud de onda densa (DWDM) se desarrolló originalmente para hacer frente a la escasez de instalaciones de fibra para redes troncales y de larga distancia, maximizando el número de canales individuales utilizados en cada fibra y permitiendo técnicas de amplificación basadas en fibra que eliminan los pasos de conversión óptica/eléctrica. La llegada de la tecnología DWDM incluyó el establecimiento de la asignación normalizada de longitudes de onda / canales de la Red Espectral de la UIT según la Recomendación UIT-T G.694.1.
Inicialmente, se utilizaron longitudes de onda en el rango de 191,7 THz (1563,86 nm) a 196,1 THz (1528,77 nm) con una separación fija entre canales de 100 GHz, lo que proporciona un total de 44 canales para sistemas ópticos DWDM en la banda “C” (o “convencional”). Esta porción del espectro óptico se favorece debido a la minimización de las pérdidas por absorción y dispersión, para maximizar la eficacia y el alcance de los enlaces de larga distancia.
La continua demanda de capacidad de red ha llevado a densificar el espectro de la banda “C” utilizando una separación de canales más estrecha, de 50 GHz, que ofrece la opción de hasta 88 canales fijos en el plan de banda ordinario. Además, también es posible ampliar la banda para utilizar canales adyacentes, incluida la banda “L” (o de “longitud de onda larga”) en una porción de mayor pérdida del espectro entre 184,3 THz (1626,67 nm) y 190,0 THz (1577,44 nm).
Cuando se combinan canales de alta capacidad que requieren un ancho de banda espectral más amplio, con otros canales que toleran un ancho de banda más estrecho, un enfoque de red de cuadrícula fija requiere que todos los canales empleen la separación de canales más amplia utilizada en todo el plan de banda. El resultado es un uso potencialmente ineficaz del espectro y una infrautilización de la capacidad.
La aparición de filtros ajustables electrónicamente y elementos ópticos de red ROADM (multiplexor Add-Drop reconfigurable), en combinación con transceptores / transpondedores que se pueden ajustar arbitrariamente en canales de subrejilla, crean conjuntamente una capacidad de red de “rejilla flexible” que permite a cada canal o portadora utilizar un ancho de banda y una separación de canales variables.
Detección sincrónica y transmisión óptica coherente
En los sistemas típicos de comunicación por fibra óptica, la detección de señales ópticas se basa en una medición directa de la intensidad de la señal, lo que se denomina “detección directa” (DD). Del mismo modo, se utiliza una modulación directa de la señal entre un estado “encendido” de intensidad y un estado “apagado” inferior para codificar la información enviada por un transmisor: este esquema se denomina “modulación de intensidad” (MI). En conjunto, este enfoque se conoce como “IM-DD”, un método que se ha utilizado ampliamente para canales ópticos con velocidades de hasta 25 Gbps, inclusive.
Sin embargo, para velocidades de canal único a 100G y superiores, estas técnicas de modulación y detección por sí solas no son adecuadas para distancias útiles de enlaces de comunicación. La detección y recuperación con éxito de modulaciones más sofisticadas que utilizan múltiples niveles de amplitud, y diferentes desplazamientos de fase, en presencia de múltiples polarizaciones de la luz ha sido posible con la llegada de la detección sincrónica, también llamada “transmisión óptica coherente”
Los sistemas de transmisión óptica coherente utilizan un oscilador láser adicional ajustado a una frecuencia específica que permite aplicar un principio de interferometría óptica para la recuperación eficaz, sensible y de bajo ruido de las señales ópticas a niveles de luz muy bajos.
DZS, junto con sus socios de tecnología óptica, ha introducido una nueva tecnología que permite disponer de la transmisión óptica coherente y la detección síncrona necesarias para las conexiones de largo alcance de 100, 200 y 400 G en aplicaciones de acceso y de extremo de red, incluidos los equipos utilizados en aplicaciones de exterior y de planta externa.
Estándares ópticos abiertos
400ZR, Open ZR+ y OpenROADM proporcionan tecnología abierta e interoperable para sistemas y redes ópticas
