El camino hacia 800G en Latinoamerica

La insaciable sed por ancho banda disparado por los nuevos servicios de comunicaciones como 5G, 8k ulta-high density video, conectividad hiper-escala de la nube

Esto ha llevado a la infraestructura de telecomunicaciones a estudiar nuevas formas de incrementar la capacidad de redes transmisión como también bajar la latencia para servicios en tiempo real.

En el corazón de las redes de transmisión de alta velocidad se encuentra la innovación de sistemas de transmisión ópticos ultra eficientes. Estos están en la constante búsqueda de sobrepasar los limites de capacidad, alcance y eficiencia espectral. En el 2010, por ejemplo, la llegada de la tecnología coherente y el procesamiento de señales digitales (DSP) trajo consigo nuevas portadoras de onda como 100G, 200G, 400G y la mas reciente 600G. Para Latinoamérica estos avances han significado un brinco significativo en la capacidad de aprovechar la infraestructura de fibra en planta externa con el fin de incrementar las capacidades de ancho de banda de manera más eficiente. Con la llegada de estas tecnologías al territorio también se ha catapultado la aparición de Datacenters y redes de contenido. En el 2020 la necesidad de estar conectados por velocidades aún mayores es inherente y así la necesidad de invención nos ha dado pie a una nueva tecnología para aprovechar el poder de la luz.

El camino a 800G

Este año marca un importante hito en el alto-desempeño de transmisión ópticas con llegada de la quinta generación de la tecnología de DSPs que es capaz de transmitir 800G por segundo a través de una sola longitud de onda dentro de la fibra óptica.

Como pioneros de la tecnología de integración vertical para motores ópticos y el líder en tecnologías de DSP, estamos orgullosos de demostrar las capacidades de esta nueva generación en un despliegue en campo de una longitud de onda de 800G a través de 950km.

Esta prueba se realizó en la red de un importante operador en Estados Unidos sobre su red de producción.

Figura1: El camino hacia la quinta generación, 800G se enfrente a retos tecnológicos de modulación de orden muy alto en velocidad de baud-rates bastante elevadas. (Fuente: Cignal Ai)

La transmisión de 800G utilizando 96Gbaud es un récord mundial en telecomunicaciones y representa un avance significativo hacia el objetivo de disminuir el costo por bit.

Esta tecnología les permite a los operadores solucionar la necesidad de ancho-banda manteniendo o mejorando los niveles de eficiencia espectral aumentado así la fuente de ingreso de sus servicios.

Los números detrás del transporte de datos con bajo costo por bit

En los mercados latinoamericanos la competencia ha erosionado los precios y los operadores se han visto forzados a crear nuevos modelos de negocio para disminuir el costo de pertenencia TCO (Total Cost of Ownership).

Las tarifas de los servicios en Latino América son una de las menores a nivel globales gracias a la estrategia de precios disruptiva entre los competidores del territorio.

Esto ha empujado a los operadores a maximizar el retorno de inversión de las fibras desplegadas por lo que la implementación de nuevas tecnologías ópticas coherentes ha sido el foco de atención de estas en los últimos años.

Aunque cada generación de la tecnología promete tener costo-por-bits más bajos, transmisiones como la de 800G requieren que los diseños de los módulos tengan tolerancias extremadamente ajustadas resultando en la necesidad de técnicas de procesamiento digital muy avanzadas. Quizás los avances más significativos radican en utilización de indium posphide (InP) para fabricar circuitos integrados fotónicos. Estos permiten que múltiples funciones ópticas sean ejecutadas en un solo circuito integrado. Esta tecnología nos ha permitido desarrollar tecnologías como las subportadoras de Nyquist and PCS (Probabilistic Constellation Shaping) con la cual se puede entregar mayor capacidad por portador incrementando además la eficiencia espectral y manteniendo el alcance.

A diferencia de las señales ópticas tradicionales las cuales sufren de penalidades mas altas a medida que se aumenta el baud-rate, las subportadoras de Nyquist separan la señal en varias portadoras con un baud-rate mas bajo usando el procesador coherente en el transmisor. Estas subportadoras con bajo baud-rate sufren menos las penalidades no-lineales de la transmisión óptica aumentan el desempeño del motor óptico en distancias mas largas y en espaciamiento espectral mas reducido. PCS es una técnica además que nos permite optimizar la modulación de la señal proveyendo tazas de adaptabilidad altamente granulares y ganancias en la eficiencia del uso de la energía. Estas dos tecnologías son bloques fundamentales de la nueva era de transmisión óptica de 800G.

Hemos aprendido que la única manera de obtener un motor fotónico capaz de incorporar estas tecnologías junto con un DSP suficientemente avanzado es incorporar ambos en un solo paquetes integrado. A altas tazas de baud-rate, las tolerancias entre estos dispositivos se miden en femtosegundos por lo que aquellos fabricantes expertos en integración vertical de sistemas tienen una clara ventaja en el desarrollo e innovación de esta tecnología. He de aquí la razón del porque hay pocos fabricantes en el mercado que pueden desarrollar esta tecnología.

Menor potencia, mas alcance, mas ancho de banda en la misma fibra. Es por esto que la quinta generación permite eficiencias aun mayorees en los modelos de negocio para los operadores Latinoamericanos.

Un paso hacia el futuro

Esta demostrado que la tecnología de transmisión óptica coherente se mantendrá como el componente fundamental para la infraestructura de redes a medida que se desarrollan aplicaciones que requieren mayor ancho de banda y baja latencia. Cuando la quinta generación de óptica coherente 800G llegue al mercado a finales del 2020, la industria presenciara aplicaciones con mayor retorno de inversión y flexibilidad al momento de desplegar redes de transmisión óptica. Latinoamérica esta lista para la llegada de esta nueva generación.