Uma vanguarda, mecanismo de transmissão de sinal "off-line", demonstrado experimentalmente há apenas alguns anos, agora está online como um sistema de transmissão bidirecional em tempo real. No OFC 2018, o evento anual mais importante em comunicações ópticas, sendo realizada de 11 a 15 de março em San Diego, Califórnia, uma equipe de pesquisa da Nokia relatará em tempo real, transmissão bidirecional de 78 intercalados, Canais de 400 gigabit por segundo (Gb / s) com capacidade de fibra de 31,2 terabit por segundo (Tb / s).

Com o dobro da taxa padrão de 200 Gb / s encontrada na maioria das aplicações, os sinais da banda C foram transmitidos em um único, Fibra monomodo de 90 quilômetros de comprimento. Essa alta capacidade de transmissão e taxa ofereceria um aumento de capacidade particularmente atraente para as atuais interconexões do data center, onde os data centers próximos são acoplados para formar um único, centro maior.

Falando fundamentalmente, há duas maneiras de aumentar a capacidade de um data center:aumentar o número de fibras (paralelas) pelas quais os dados trafegam, ou aumente a quantidade de dados que você transmite por meio das fibras existentes. Embora o uso de fibras adicionais seja uma abordagem mais direta (especialmente para data centers que geralmente alugam fibras para uso), é caro tanto em preço quanto em consumo de energia.

Talvez sem surpresa, há um interesse considerável em encontrar maneiras de aumentar a capacidade de transmissão das fibras já em uso. À medida que os multiplexadores (dispositivos que combinam vários sinais em um) e os transponders se tornam mais sofisticados, o mesmo acontece com os processos de codificação / decodificação de sinal disponíveis. Padrões atuais para sinais multiplexados por divisão de comprimento de onda (WDM), por exemplo, pode combinar até 96 canais na banda C.

Os experimentos de prova de princípio off-line demonstrando primeiro a alta capacidade, transmissão WDM de 400 Gb / s livre de erros capitalizada em uma eficiência espectral muito alta para aumentar a capacidade da fibra. Embora esta não seja a primeira implementação em tempo real de canais de 400 Gb / s, é o primeiro a ter sucesso com uma impressionante eficiência espectral de 8 bits por segundo por hertz.

"Até aqui, três empresas diferentes demonstraram um transponder de 400 Gb / s em tempo real nos últimos três anos, mas somos os únicos relatando 400 Gb / s com alta eficiência espectral, "disse Thierry Zami, quem vai apresentar o trabalho da equipe. "A eficiência espectral nos permite fornecer uma capacidade de fibra bastante grande. Então, neste caso, reivindicamos 31,2 Tb / s, mas na prática, sem as limitações em termos de número de canais de carregamento em nosso laboratório, poderíamos ter atingido cerca de 38 Tb / s em toda a banda C. Este é realmente um dos pontos inovadores. "

Além de usar o tempo real, transponders disponíveis comercialmente, a configuração usa componentes que são compatíveis com os padrões de rede atuais. Depois de testar a configuração de transmissão unidirecional, Zami e sua equipe queriam melhorar ainda mais as margens resultantes do segundo trimestre, que representam a relação de potência sinal-ruído.

"Era importante para nós manter a amplificação simples, apenas com base em amplificadores de fibra dopada com érbio, e usar fibras padrão, "disse Zami." Para aumentar as margens do sistema observadas com a configuração unidirecional, poderíamos ter decidido fazer o mesmo experimento unidirecional com espaçamento de canal ligeiramente maior, por exemplo. Mas nós dissemos, 'não' porque queríamos permanecer em conformidade tanto quanto possível com a grade padrão. "

Em vez disso, a equipe desenvolveu uma transmissão bidirecional configurada com a mesma fibra de 90 quilômetros, onde os canais pares e ímpares de 400 Gb / s, com o mesmo espaçamento de grade de 50 GHz, transmitir em direções opostas. Para esta configuração, eles mediram as margens do Q2 pelo menos duas vezes maiores do que para a versão unidirecional. E porque empregou dois multiplexadores com espaçamento de 100 GHz para criar o espaçamento de canal de 50 GHz, ao contrário do multiplexador individual de 50 GHz do sistema unidirecional, ele se beneficia de uma filtragem mais ampla para exibir melhor tolerância à desafinação de frequência.