velocidad de transmisión a 1tera bits por segundo ó más en fibras ópticas
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Velocidad de transmisión a 1Tera bits por segundo ó más en Fibras ópticas
Estudiante. Víctor M. García Maldonado
RESUMEN
Existen varios beneficios en el campo de las
fibras ópticas ahora que la compañía
Ericcson y T-COM1 llegaron a transmitir sobre
fibra óptica a 1Tbps2, una mega alianza del
gigante tecnológico asiático Japonés
(NTT3,Fujitsu4 y el Gobierno Japonés) , ha
alcanzado a la impresionante velocidad de 14
Terabits por segundo (111 Gigabits por
segundo x 140 canales) sobre una línea de
fibra óptica de 160 kilómetros, el caudal de
datos equivale a 140 películas de alta
definición transmitidas en un segundo.
Actualmente Japón es uno de los países más
avanzados en banda ancha y llega a ofrecer
velocidades de 100 megas a precios muy
asequibles. Además, el operador NTT, Fujitsu
y el Gobierno Japonés formaron un grupo
para desarrollar la tecnología necesaria para
que cualquier usuario desde casa pueda
acceder a Internet a velocidades de hasta 10
Gigabits por segundo para el 2010,
multiplicando por 100 la velocidad que se
ofrece actualmente.
La frecuencia Ortogonal de multiplicación
por división (OFDM) es una técnica de
modulación muy conocido en la
comunicación inalámbrica y por cable. La
aplicación utiliza OFDM convencional
transformada de Fourier para generar
subportadoras ortogonales.
1Es la mayor compañía de telecomunicaciones en Alemania y en la UE. 2 Terabits por segundo. 3 Nippon Telegraph and Telephone. 4 Es una compañía japonesa especializada en el área de los
semiconductores, computadoras.
Hemos propuesto la nueva arquitectura
jerárquica para la transmisión 1Terabits por
segundo de la señal óptica basada en la
transmisión de doble polarización basada en
la discreta
Wavelet Packet Transform5 (Pto. de Rco) y
discreta inversa Wavelet Packet Transform
(IDWPT5). El novedoso sistema de Wavelet
Packet Transform (WPT) OFDM permite
evitar CP, para aumentar significativamente
la distancia de transmisión y para mejorar la
eficiencia del sistema espectral (SE), en
comparación con el convencional óptica
coherente OFDM (CO-OFDM).
Como uno de los fundamentos de la red
global, el sistema en los sistemas de fibras
ópticas se requiere para lograr gran
capacidad de transmisión de las
transmisiones de clase Tbps y de larga
distancia incluso a nivel transpacífico y
ambos en alta calidad. En este trabajo se
describe la tecnología para lograr las
transmisiones de larga distancia y los
esfuerzos asociados están aplicando por la
compañía NEC6.
5 La transformada discreta wavelet es un subconjunto del paquete mucho más versátil transformada wavelet, que generaliza el análisis tiempo-frecuencia de la transformada wavelet. 6Es una compañía multinacional de tecnología y comunicaciones con oficina central en Minatu-ku, Tokio (Japón).
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INTRODUCCIÓN
Las redes de fibra óptica se emplean cada
vez más en telecomunicaciones, debido a
que las ondas de luz tienen una frecuencia
alta y la capacidad de una señal para
transportar información aumenta con la
frecuencia.
Como resultado de la aplicación de
tecnologías múltiples, incluyendo la
amplificación óptica directa, el diseño
transmisión de fibra óptica de línea, de alta
sensibilidad módems ópticos de alta
densidad División de longitud de onda
(WDM) tecnologías, el sistema de cable
submarino óptico para su uso en
comunicaciones transoceánico ha puesto
gran capacidad de transmisión de más de 1
Tbps por fibra para uso práctico. Tal gran
capacidad se hace posible por el método de
longitud de onda 10-Gbps7 división de
transmisión multiplexado. Sin embargo, el
método de 40-Gbps-clase está esperando
para aumentar la capacidad adicional.
MARCO TEÓRICO
Ericsson establece otra marca en la industria
con transporte óptico de 1Tbps.
Continúa encabezando la innovación óptica
al demostrar transmisión óptica de 1Tbps en
la OFC/NFOEC8 en Los Ángeles, California.
Se basa en el éxito de una prueba de campo
de 400Gbps en España.
7gigabit por segundo 8Conference on Optical Fiber Communication - OFC Collocated National Fiber Optic Engineers Conference OFC/NFOEC (Conferencia sobre Comunicación de Fibra Óptica - OFC 2011 Colocado Conferencia Nacional de Fibra Óptica Ingenieros OFC / NFOEC 2011).
Tecnología óptica IP de 4a Generación que
asegura capacidad para la sociedad
conectada.
Ericsson subrayó su liderazgo en tecnología
óptica con una demostración de transporte
óptico de 1Tbps (terabyte por segundo) en la
OFC/NFOEC en Los Ángeles, California. Este
logro es el resultado de una inversión
continua de Ericsson en investigación e
innovación óptica, en asociación con la
Escuela Sant’Anna de Estudios Avanzados y
el CNIT9, consorcio nacional de Italia para
telecomunicaciones. Ericsson demostró
transmisión de 400Gbps (gigabytes por
segundo) a principios del 2011 y
recientemente ha expandido esta tecnología
en una prueba de campo utilizando la red
actual de Telefónica en España.
Phil Winterbottom10, responsable de
Administración de Producto Óptico y Metro
de Ericsson, mencionó: “Este tipo de
innovación es crucial ya que la Sociedad
Conectada está demandando velocidades
más altas con más conectividad. Esta marca
de transmisión de 1Tbps no solamente es
una innovación óptica, también aprovecha
tecnología de radio de Ericsson.
9Centro de Nuevas Industrias y Tecnologías 10-Jefe de Producto de Línea Óptica y Metro en Ericsson Consejo de Administración en Skorpios Technologies, Inc.
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En la empresa, una de las cosas que
podemos hacer es combinar nuestra
experiencia en radio con las necesidades
subyacentes de transporte para apoyar una
visión de extremo-a-extremo para nuestros
clientes que aprovecha en lo que somos
mejor.
Los asistentes a la OFC/NFOEC 2012, que
tuvo lugar del 4 al 8 de marzo en Los
Ángeles, California, vieron una demostración
de esta tecnología en el stand de Ericsson y
platicaron con los expertos en la innovación
que está detrás de ello.
Acerca de la OFC/NFOEC
OFC/NFOEC es la conferencia y exposición
más grande del mundo para profesionales de
comunicaciones y redes ópticas. Por más de
37 años gente de todas partes del mundo ha
estado viniendo a reunirse y saludarse,
enseñar y aprender, hacer contactos y mover
los negocios hacia adelante durante una
semana cada año.
NEC11
Fig. 1 muestra un ejemplo de repetir span12
utilizando una fibra dispersión-
administrado. La dispersión gestionados
fibra consiste en una fibra positiva-dispersión
y una negativa-dispersión de la fibra: la fibra
positiva-dispersión tiene un valor dispersión
positiva y la pendiente (en lo sucesivo,
expresado como D +), y la fibra negativa-
dispersión tiene el signo contrario al D + fibra
y aproximadamente el doble de la dispersión
11Nippon Electric Company,es una compañía multinacional de
tecnología y comunicaciones con oficina central en Minatu-ku,
Tokio (Japón).
12El span lo determina la estructura interna del cable. (hilos de
aramida)
cromática y pendiente de dispersión de la
fibra D + en lo sucesivo, expresado como D.
Ajuste de la relación entre la longitud de la
fibra D + y la longitud de D-fibra a 2:1 hace
posible anular casi la dispersión cromática y
pendiente de dispersión del sistema
global. Además, la fibra + D con una
ampliada área efectiva, está conectado a la
sección con alta intensidad de señal. Esto se
lleva a cabo inmediatamente después de
cada repetidor submarinos de fibra óptica. El
D-fibra con una pequeña área efectiva está
conectado a la sección extrema de la fibra
donde la intensidad de la señal se inicia la
atenuación. Así, la influencia del efecto no
lineal se reduce.
Fig. 1 Ejemplo de la dispersión gestionada de
configuración de la fibra
Fuente:(http://www.nec.co.jp/techrep/en/journal/g10
/n01/100103.html,2012)
Ejemplos de ultra-larga distancia, gran capacidad de
transmisión
NEC ha construido sistemas de transmisión
óptica de evaluación característicos
mediante la combinación de transceptores
ópticos, amplificadores ópticos y la línea de
transmisión de fibra óptica mediante la
aplicación de las tecnologías. En el resto de
esta sección, como un ejemplo obtenido con
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los sistemas de transmisión óptica de
evaluación de características, que introducirá
las características de transmisión de un
sistema de transmisión de ultra larga
distancia con una gran capacidad de más de
1 Tbps.
Fig. 2 (a) muestra la configuración de un 10-
Gbps/132-wave (1,32 Tbps) sistema de
evaluación transmisión característica óptica.
El lado transmisor genera una 132-wave/10-
Gbps RZ-DPSK13 señal con una separación
entre canales de 25-GHz usando dos RZ-DPSK
moduladores y la transmite a la línea de
transmisión a través de DCFS (fibra de
dispersión de Compensación) para la
compensación de pre-dispersión. El bucle de
recirculación tiene una longitud total de
1.075 km, que se compone de fibras de
DMF16 con un período de 73 km, diciembre
(cable de dispersión de Nivelación) para la
compensación de dispersión en línea,
repetidores ópticos con potencia de salida de
16.4 dBm14, de 28 nanómetros de ancho de
banda de la señal y BEQs (Bloque
Igualdad). La señal recibida desde la línea de
transmisión se envía a través de un DCF15
para compensar la dispersión se acumulan y
luego a una. 25 GHz. De-MUX16 para extraer
sólo la longitud de onda deseada de la señal
y es eventualmente entrada a un
demodulador RZ-DPSK.
13Return to Zero Differential Phase Shift keying (de vuelta a cero de manipulación por desplazamiento de fase diferencial). 14El dBm se define como el nivel de potencia en decibelios en relación a un nivel de referencia de 1 mW. 15Distributed Coordination Function. 16Demultiplexor.
Fig. 2 (b) muestra el valor Q y recibió
espectro óptico después de la transmisión
kilómetro 6.450. El eje X representa la
longitud de onda, y el eje Y representa el
valor Q en el borde izquierdo y el nivel óptico
del espectro óptica recibida en el borde
derecho. La figura muestra una característica
de transmisión bien, en el que se asegura un
margen de 6 dB o más para el límite de
corrección de error FEC17 valor Q de 8,8 dB18,
incluso con una longitud de onda de señal
que tiene el peor de Q-valor característico.
Fig. 2 (c) muestran el resultado de la
evaluación de la característica de transmisión
de una transmisión a través de 9.675
kilómetros de una señal RZ-DPSK con 99 olas
en una separación de canales de 33-
GHz19. Esto ha sido medido por cambiando
sólo la configuración transceptor óptico. La
figura muestra la existencia de un margen de
4 dB o más para el límite de la corrección de
errores FEC, incluso en la longitud de onda
de la señal con el peor valor Q. Este
resultado indica la posibilidad de alta calidad,
gran capacidad de transmisión a través de un
sistema submarino de cable óptico con una
distancia correspondiente a la transmisión
transpacífico.
17Forward Error Correction (FEC) es un tipo de corrección de error que implica la codificación de un mensaje de una manera redundante, lo que permite que el receptor para reconstruir los bits perdidos sin la necesidad de retransmisión. 18Decibelio. 19Gigaherz.
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Fig. 2 Ejemplos de características de transmisión de 10-Gbps/132-wave/6 ,450-
kilometros y 10-Gps/99-wave/9 transmisiones ,675-kilometros.
Fuente:(http://www.nec.co.jp/techrep/en/journal/g10/n01/100103.html,2012)
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CONCLUSIONES
En Bolivia habrá que esperar a que la
tecnología madure ya que no
contamos con redes Gpon (red óptica
pasiva), que llegan con fibra óptica
hasta el hogar sin embargo ya dimos
muchos pasos importantes en este
ámbito.
Para empezar a utilizar este tipo de
tecnología tenemos que empezar a
capacitar a los ciudadanos tanto
comunes, técnicos e ingenieros.
El soñar con 1 Tbps de transmisión
sobre fibra óptica en los hogares solo
puede por ahora en Bolivia quedar
en la imaginación.
Tenemos que ser visionarios y pensar
en las telecomunicaciones en Bolivia
en un futuro para ya tener una red de
primer nivel con la utilización de fibra
óptica y nuevas tecnologías.
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