Een snijkant, "off-line" signaaltransmissiemechanisme, enkele jaren geleden experimenteel aangetoond, is nu online als een realtime bidirectioneel transmissiesysteem. Op OFC 2018, het belangrijkste jaarlijkse evenement op het gebied van optische communicatie, wordt gehouden van 11-15 maart in San Diego, Californië, een onderzoeksteam van Nokia zal de realtime, bidirectionele transmissie van 78 interleaved, 400 gigabit per seconde (Gb/s) kanalen met een glasvezelcapaciteit van 31,2 terabit per seconde (Tb/s).

Met tweemaal de standaardsnelheid van 200 Gb/s die in de meeste toepassingen wordt gevonden, de C-bandsignalen werden verzonden over een enkele, 90 kilometer lange single-mode glasvezel. Een dergelijke hoge transmissiecapaciteit en -snelheid zou een bijzonder aantrekkelijke capaciteitsbump opleveren voor de huidige datacenterinterconnecties, waar nabijgelegen datacenters aan elkaar zijn gekoppeld om één, groter centrum.

Fundamenteel gesproken, er zijn twee manieren om de capaciteit van een datacenter te vergroten:ofwel het aantal (parallelle) vezels waar de data doorheen gaat, of verhoog hoeveel gegevens u via bestaande vezels verzendt. Hoewel het gebruik van extra vezels een meer rechttoe rechtaan benadering is (vooral voor datacenters die gewoonlijk vezels huren om te gebruiken), het is duur, zowel in prijs als in stroomverbruik.

Misschien niet verwonderlijk, er is veel belangstelling voor het vinden van manieren om de transmissiecapaciteit van reeds in gebruik zijnde vezels te vergroten. Naarmate multiplexers (apparaten die meerdere signalen in één combineren) en transponders geavanceerder worden, dat geldt ook voor de beschikbare signaalcoderings-/decoderingsprocessen. Huidige normen voor gemultiplexte golflengteverdeling (WDM) signalen, bijvoorbeeld, kan tot 96 kanalen combineren op de C-band.

De off-line proof-of-principle experimenten demonstreren eerst de hoge capaciteit, foutloze 400 Gb/s WDM-transmissie profiteerde van een zeer hoge spectrale efficiëntie om de capaciteit in de vezel te vergroten. Hoewel dit niet de eerste realtime implementatie van 400 Gb/s-kanalen is, het is de eerste die succesvol is met een indrukwekkende 8 bit per seconde per hertz spectrale efficiëntie.

"Tot dusver, drie verschillende bedrijven hebben de afgelopen drie jaar een realtime 400 Gb/s-transponder gedemonstreerd, maar wij zijn de enigen die 400 Gb/s rapporteren met zo'n hoge spectrale efficiëntie, " zei Thierry Zami, die het werk van het team zal presenteren. "De spectrale efficiëntie stelt ons in staat om een ​​vrij grote vezelcapaciteit te leveren. in dit geval claimen we 31,2 Tb/s, maar in de praktijk zonder de beperkingen wat betreft het aantal laadkanalen in ons lab, we hadden ongeveer 38 Tb/s kunnen bereiken over de hele C-band. Dit is echt een van de innovatieve punten."

Naast het gebruik van realtime, in de handel verkrijgbare transponders, de setup gebruikte componenten die voldoen aan de huidige netwerkstandaarden. Na het testen van de unidirectionele transmissieconfiguratie, Zami en zijn team wilden de resulterende Q2-marges verder verbeteren, die de signaal-ruisverhouding vertegenwoordigen.

"Het was belangrijk voor ons om eenvoudige versterking te behouden, alleen gebaseerd op met erbium gedoteerde vezelversterkers, en om standaardvezels te gebruiken, " zei Zami. "Om de systeemmarges te vergroten die worden waargenomen met de unidirectionele opstelling, we hadden kunnen besluiten om hetzelfde unidirectionele experiment te doen met iets grotere kanaalafstand, bijvoorbeeld. Maar we zeiden, 'nee' omdat we zoveel mogelijk compliant wilden blijven met het standaardnet."

Het team ontwikkelde in plaats daarvan een bidirectionele transmissie opgezet met dezelfde 90 kilometer lange vezel, waar de even en oneven 400 Gb/s kanalen, met dezelfde 50 GHz-rasterafstand, in tegengestelde richtingen uitzenden. Voor deze configuratie ze maten de Q2-marges minstens twee keer zo groot als voor de unidirectionele versie. En omdat het twee 100 GHz-multiplexers gebruikte om de 50 GHz-kanaalafstand te creëren, in tegenstelling tot de individuele 50 GHz multiplexer van het unidirectionele systeem, het profiteert van bredere filtering om een ​​betere tolerantie voor frequentie-ontstemming te vertonen.