No fundo do Oceano Atlântico está uma infinidade de cabos que transportam feixes de fibras ópticas que suportam telecomunicações entre continentes. O cabo MAREA é considerado o padrão ouro desses cabos transatlânticos e vãos 6, 605 km de Virginia Beach, Virgínia, EUA para Bilbao, Espanha. Ele entrou em serviço em 2018.

Marc Stephens faz parte de uma equipe de pesquisadores da Infinera Corporation, EUA e Steve Grubb do Facebook que demonstraram uma transmissão transatlântica recorde em MAREA. Stephens apresentará os resultados gerados a partir do recente ensaio de campo do grupo durante uma sessão na Conferência e Exposição de Comunicação de Fibra Ótica (OFC), sendo realizada virtualmente de 06-11 de junho de 2021.

Originalmente pretendia atingir uma capacidade de 20 terabytes por segundo por par de fibra e uma taxa de dados de cerca de 200 gigabytes por segundo por comprimento de onda, as melhorias da equipe para MAREA permitiram uma capacidade de 30 Tb / se uma taxa de dados de 700 Gb / s, ambos são registros para cabos submarinos deste comprimento.

"Existem mais de 400 cabos submarinos implantados em todo o mundo, e eles incluem vários tipos diferentes de design de cabo, remontando a 20 anos em alguns casos, "disse Stephens." Podemos usar as ferramentas em nosso motor óptico para aumentar a capacidade em todos esses tipos de cabo de maneira semelhante ao MAREA, embora a capacidade absoluta possa variar, porque eles não são otimizados para uma transmissão coerente tão bem quanto o MAREA. "

Alcançar a capacidade de 30 Tb / s exigiu uma combinação de aumentar o número de bits dentro de cada símbolo óptico transmitido, e apertado, espaçamento sem interferência entre os comprimentos de onda em cada fibra. Usando uma técnica chamada modelagem de constelação probabilística super Gaussiana, o grupo foi capaz de aumentar a eficiência espectral geral de cada sinal, selecionando uma distribuição apropriada de símbolos individuais para maximizar os dados transportados.

A taxa de transferência total de dados habilitada por esses ajustes é equivalente a cerca de 300 milhões de chamadas telefônicas simultâneas.

O papel de Stephens no trabalho foi ajudar a entender os impactos dessa abordagem de modelagem de constelação com a esperança de estendê-la a outros tipos de cabos submarinos além do MAREA.

"Estou confiante em dizer que o cabo MAREA continuará sendo a referência de capacidade por par de fibra no Atlântico em um futuro próximo, "disse ele." Sentimos que ainda há mais por vir, mas de uma maneira diferente de como as coisas evoluíram no passado. "

O segundo registro - a taxa de dados do canal de 700 Gb / s por comprimento de onda - exigiu o aumento da taxa de símbolo dos sinais transportados pelo MAREA. Embora isso aconteça com o custo de maiores deficiências, tanto óptico quanto elétrico, a compensação pode ser mitigada usando subportadoras Nyquist, que dividem o único sinal óptico em múltiplos, sinais independentes, permitindo as mesmas vantagens sem os problemas associados.

Esses avanços vêm com um limite, ou seja, o limite de Shannon, um máximo teórico na capacidade de dados para uma determinada fibra e cadeia de amplificador de sinal. Todos os cabos submarinos, incluindo MAREA, estão batendo contra o limite de Shannon. Com a esperança de estender a capacidade do cabo na faixa de petabit por segundo em um feixe de fibras, o limite de Shannon é o principal obstáculo em cada fibra individual.

"O desafio logo se torna como podemos tornar a capacidade de petabit em nível de cabo uma realidade prática para a operadora? trata-se de encolher o transponder e reduzir seu consumo de energia, "Stephens disse." Nenhum dos dois é limitado pelo limite de Shannon, portanto, as leis da física não estão nos impedindo de chegar lá. "