{"id":15261,"date":"2024-01-26T13:25:44","date_gmt":"2024-01-26T12:25:44","guid":{"rendered":"https:\/\/telecomkh.info\/?p=15261"},"modified":"2024-01-26T13:27:35","modified_gmt":"2024-01-26T12:27:35","slug":"15261","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/telecomkh.info\/?p=15261","title":{"rendered":"Transmisi\u00f3n multiplexada de longitudes de onda 5,2 veces superior a la actual tecnolog\u00eda de transmisi\u00f3n \u00f3ptica comercial"},"content":{"rendered":"

Fujitsu Limited y KDDI Research han anunciado que han desarrollado con \u00e9xito una tecnolog\u00eda de transmisi\u00f3n de multiplexaci\u00f3n de longitudes de onda multibanda de gran capacidad utilizando fibras \u00f3pticas instaladas<\/strong><\/p>\n

Las dos empresas han desarrollado una tecnolog\u00eda que permite la transmisi\u00f3n de bandas de longitud de onda distintas de la banda C, que no se ha utilizado en comunicaciones \u00f3pticas comerciales de media y larga distancia, utilizando una tecnolog\u00eda de conversi\u00f3n de longitud de onda por lotes y amplificaci\u00f3n multibanda. La red de comunicaciones por fibra \u00f3ptica introducida con esta tecnolog\u00eda permite la transmisi\u00f3n de longitudes de onda con una multiplicidad 5,2 veces superior a la de la actual tecnolog\u00eda de transmisi\u00f3n \u00f3ptica comercial. Esto permite utilizar las instalaciones de fibra \u00f3ptica ya instaladas para aumentar el tr\u00e1fico de comunicaciones de forma rentable y eficiente. La tecnolog\u00eda facilita la ampliaci\u00f3n de la capacidad de transmisi\u00f3n en zonas urbanas y \u00e1reas residenciales densamente pobladas, donde la instalaci\u00f3n puede resultar complicada, y ofrece la posibilidad de reducir significativamente el tiempo necesario para poner en marcha el servicio y reducir costes.<\/p>\n

El desarrollo se llev\u00f3 a cabo como parte del \u00abProyecto de investigaci\u00f3n y desarrollo de las infraestructuras mejoradas para los sistemas de informaci\u00f3n y comunicaci\u00f3n post-5G (1)\u00bb (2) encargado por la Organizaci\u00f3n para el Desarrollo de Nuevas Energ\u00edas y Tecnolog\u00edas Industriales (NEDO) de Jap\u00f3n.<\/p>\n

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Antecedentes del proyecto<\/strong><\/p>\n

En medio de la creciente demanda de servicios que aprovechen el IoT, la inteligencia artificial (IA) y el an\u00e1lisis de big data, NEDO tiene como objetivo fortalecer la base de desarrollo y fabricaci\u00f3n de los sistemas de informaci\u00f3n y comunicaciones post-5G de Jap\u00f3n mediante el desarrollo de tecnolog\u00edas b\u00e1sicas para los sistemas de informaci\u00f3n y comunicaciones post-5G. Como parte de este esfuerzo, desde octubre de 2020 hasta octubre de 2023, Fujitsu y KDDI Research participan en un proyecto para mejorar el rendimiento de las redes \u00f3pticas post-5G. Las redes comerciales convencionales de comunicaci\u00f3n por fibra \u00f3ptica utilizan fibras monomodo en las que la luz pasa s\u00f3lo por el centro de la fibra \u00f3ptica, y utilizan la banda C (banda de longitud de onda: 1.530 nm a 1.565 nm) (3) como banda de transmisi\u00f3n de se\u00f1ales de la red \u00f3ptica. Sin embargo, a medida que aumenta la cantidad de tr\u00e1fico de comunicaciones, se espera que la banda C por s\u00ed sola tenga una capacidad de transmisi\u00f3n insuficiente. Para aumentar la capacidad de transmisi\u00f3n por fibra, las dos empresas se propusieron aumentar la banda de longitud de onda utilizada de la banda C a la banda L (1.565 nm a 1.625 nm), la banda S (1.460 nm a 1.530 nm), la banda U (1.625 nm a 1.675 nm) y la banda O (1.260 nm a 1.360 nm), con el objetivo de hacerla multibanda.<\/p>\n

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Resultados del proyecto<\/strong><\/p>\n

Como parte del proyecto, Fujitsu construy\u00f3 un modelo de simulaci\u00f3n que tiene en cuenta los factores de degradaci\u00f3n del rendimiento de transmisi\u00f3n en la transmisi\u00f3n multibanda, lo que permite el dise\u00f1o de transmisi\u00f3n de sistemas de multiplexaci\u00f3n de longitud de onda multibanda. El modelo de simulaci\u00f3n refleja los resultados de las mediciones de las caracter\u00edsticas de la fibra \u00f3ptica comercial y los par\u00e1metros de transmisi\u00f3n extra\u00eddos mediante la verificaci\u00f3n del sistema experimental del convertidor de longitud de onda\/amplificador multibanda integrado. Con este modelo, Fujitsu ha realizado simulaciones de alta precisi\u00f3n que reducen los errores de la medici\u00f3n real a 1 dB, lo que permite tener en cuenta la interacci\u00f3n entre bandas y la degradaci\u00f3n del rendimiento de la transmisi\u00f3n.<\/p>\n

La investigaci\u00f3n de KDDI Research ha hecho posible utilizar en la banda O el doble de ancho de banda de frecuencias que en la banda C convencional, que nunca se hab\u00eda utilizado en la transmisi\u00f3n por multiplexaci\u00f3n por divisi\u00f3n de longitud de onda de alta densidad (DWDM (4) ). Combinando ambas tecnolog\u00edas, las dos empresas llevaron a cabo experimentos reales de transmisi\u00f3n utilizando fibras \u00f3pticas existentes y demostraron la transmisi\u00f3n multibanda multiplexada por longitud de onda (distancia de transmisi\u00f3n 45 km) en las bandas O, S, C, L y U (Figura 2), demostrando que la transmisi\u00f3n por longitud de onda es posible con una multiplicidad de longitudes de onda 5,2 veces superior a la de la transmisi\u00f3n convencional s\u00f3lo por banda C. Las dos empresas tambi\u00e9n confirmaron en la simulaci\u00f3n la transmisi\u00f3n multibanda por multiplexaci\u00f3n de longitudes de onda (distancia de transmisi\u00f3n 560 km) en las bandas S, C, L y U.<\/p>\n

A continuaci\u00f3n, se describen los principales resultados de la investigaci\u00f3n:<\/p>\n

1.- Establecimiento de la tecnolog\u00eda de transmisi\u00f3n multibanda de multiplexaci\u00f3n densa por divisi\u00f3n de longitud de onda (DWDM)<\/strong><\/p>\n

En el dise\u00f1o convencional de un sistema de transmisi\u00f3n en la banda C, los par\u00e1metros que podr\u00edan tratarse como constantes no tendr\u00edan problemas pr\u00e1cticos, pero en el caso de la transmisi\u00f3n multibanda en la banda S + banda C + banda L + banda U, no puede ignorarse la diferencia de rendimiento de transmisi\u00f3n entre las bandas de longitud de onda, y se requiere un dise\u00f1o que tenga en cuenta la dependencia de la longitud de onda. Por ejemplo, los factores de degradaci\u00f3n no lineal son m\u00e1s pronunciados a medida que aumenta la potencia \u00f3ptica de entrada a la l\u00ednea de transmisi\u00f3n y a medida que aumenta la distancia de transmisi\u00f3n, lo que limita el rendimiento de la transmisi\u00f3n. En particular, la dispersi\u00f3n Raman estimulada (5), la modulaci\u00f3n de fase cruzada (6) y la mezcla de cuatro ondas (7) causadas por la interacci\u00f3n de la luz con m\u00faltiples longitudes de onda son prominentes a altas multiplicidades de longitud de onda, lo que afecta en gran medida al rendimiento de transmisi\u00f3n de los sistemas de multiplexaci\u00f3n multibanda por longitud de onda.<\/p>\n

En este proyecto, Fujitsu y KDDI Research establecieron un m\u00e9todo de dise\u00f1o para sistemas de multiplexaci\u00f3n por longitud de onda multibanda mediante la construcci\u00f3n de un modelo de simulaci\u00f3n que tiene en cuenta la interacci\u00f3n entre las distintas bandas y los factores de degradaci\u00f3n del rendimiento de transmisi\u00f3n. Adem\u00e1s, dado que las se\u00f1ales \u00f3pticas de multiplexaci\u00f3n por divisi\u00f3n de longitud de onda (WDM) en las bandas S y U se generan mediante una tecnolog\u00eda de procesamiento de se\u00f1ales totalmente \u00f3ptica a partir de se\u00f1ales \u00f3pticas en las bandas C y L, respectivamente, no es necesario utilizar transmisores y receptores dedicados a las bandas S y U. La integraci\u00f3n de estas tecnolog\u00edas ha hecho posible la transmisi\u00f3n DWDM en la banda S + banda C + banda L + banda U mediante tecnolog\u00eda de transmisi\u00f3n coherente, que aprovecha la fase de la luz, permitiendo as\u00ed una comunicaci\u00f3n de alta velocidad y gran capacidad.<\/p>\n

2.- Establecimiento de la tecnolog\u00eda de transmisi\u00f3n DWDM coherente en banda<\/strong> Tradicionalmente, la tecnolog\u00eda de transmisi\u00f3n coherente tiene tendencia a distorsionar las se\u00f1ales de transmisi\u00f3n en banda O debido a la influencia de otros componentes de la se\u00f1al \u00f3ptica. Adem\u00e1s, el ruido no lineal, que suele aparecer en la banda O, suele ser dif\u00edcil de eliminar con la tecnolog\u00eda de procesamiento digital de se\u00f1ales, lo que disminuye el rendimiento global del sistema. En consecuencia, la aplicaci\u00f3n de la tecnolog\u00eda de transmisi\u00f3n coherente en la banda O ha sido todo un reto.<\/p>\n

La minimizaci\u00f3n del ruido no lineal en la banda O es posible ajustando adecuadamente la potencia \u00f3ptica transmitida para cada se\u00f1al de longitud de onda densamente multiplexada. Este enfoque minimiza los efectos del ruido no lineal y consigue una transmisi\u00f3n DWDM coherente de m\u00e1s de 9,6 THz en la banda O, incluso si se omite el proceso de compensaci\u00f3n de la se\u00f1al en el lado del transmisor y la compensaci\u00f3n de la dispersi\u00f3n de la longitud de onda en el lado del receptor. La banda O, que es una banda de longitud de onda cercana a la dispersi\u00f3n cero, se ve menos afectada por la dispersi\u00f3n de longitud de onda (8) y tiene la ventaja de reducir la carga del procesamiento digital de se\u00f1ales y mejorar la eficiencia energ\u00e9tica.<\/p>\n

Notas<\/strong><\/span><\/p>\n

– 1] Post-5G: Es el sistema de comunicaciones m\u00f3viles que mejora la caracter\u00edstica de latencia ultrabaja y m\u00faltiples conexiones simult\u00e1neas del sistema de comunicaciones m\u00f3viles de 5\u00aa generaci\u00f3n (5G).<\/span><\/p>\n

– 2] Proyecto: Nombre del proyecto (JPNP20017): Proyecto de Investigaci\u00f3n y Desarrollo de las Infraestructuras Mejoradas para los Sistemas de Informaci\u00f3n y Comunicaci\u00f3n Post-5G<\/a> (encargado por la Organizaci\u00f3n para el Desarrollo de Nuevas Energ\u00edas y Tecnolog\u00edas Industriales (NEDO)).<\/span><\/p>\n

– 3] Banda C: Abreviatura de banda convencional. Se refiere a la banda de longitud de onda de 1530~1565 nm utilizada para la comunicaci\u00f3n \u00f3ptica.<\/span><\/p>\n

– 4] DWDM: Acr\u00f3nimo de Dense Wavelength Division Multiplexing, es un m\u00e9todo de multiplexaci\u00f3n densa de longitudes de onda en tecnolog\u00eda WDM (Wavelength Division Multiplexing) que aumenta la densidad de transmisi\u00f3n multiplexando m\u00faltiples se\u00f1ales \u00f3pticas de diferentes longitudes de onda en un \u00fanico haz de luz.<\/span><\/p>\n

– 5] Dispersi\u00f3n Raman estimulada: Fen\u00f3meno en el que una se\u00f1al \u00f3ptica intensa (luz de bombeo) que se propaga a trav\u00e9s de una fibra \u00f3ptica excita las mol\u00e9culas del material de vidrio de la fibra, lo que da lugar a la generaci\u00f3n de nueva luz (luz de Stokes). Esta luz Stokes tiene una frecuencia m\u00e1s baja que la luz de bombeo y se propaga en la misma direcci\u00f3n. La dispersi\u00f3n Raman estimulada suele contribuir al ruido en la transmisi\u00f3n de se\u00f1ales \u00f3pticas de alta potencia y afecta a la calidad de la comunicaci\u00f3n.<\/span><\/p>\n

– 6] Modulaci\u00f3n de fase cruzada: M\u00faltiples se\u00f1ales \u00f3pticas que se propagan en una fibra \u00f3ptica se afectan mutuamente, cambiando la fase de cada se\u00f1al. En concreto, un cambio en la intensidad de una se\u00f1al \u00f3ptica (pulso \u00f3ptico) cambia la fase de otras se\u00f1ales \u00f3pticas que se propagan en la misma fibra \u00f3ptica. Esta modulaci\u00f3n de fase est\u00e1 causada por la no linealidad de la fibra \u00f3ptica. La modulaci\u00f3n de fase cruzada puede causar distorsi\u00f3n de la se\u00f1al e interferencias en sistemas en los que se propagan simult\u00e1neamente varias se\u00f1ales \u00f3pticas, como los sistemas DWDM.<\/span><\/p>\n

– 7] Mezcla de cuatro ondas: M\u00faltiples ondas de luz que se propagan en una fibra \u00f3ptica interact\u00faan para generar nuevas ondas de luz. Esta nueva onda de luz se propaga a la misma velocidad y en la misma direcci\u00f3n que la onda de luz original, pero su frecuencia viene determinada por la combinaci\u00f3n de las frecuencias de las ondas de luz originales. La mezcla de cuatro ondas est\u00e1 causada por las no linealidades de la fibra \u00f3ptica, especialmente en presencia de se\u00f1ales \u00f3pticas de alta potencia o se\u00f1ales \u00f3pticas muy espaciadas (por ejemplo, DWDM). Esto puede causar distorsi\u00f3n de la se\u00f1al e interferencias, afectando al rendimiento de los sistemas de comunicaci\u00f3n \u00f3ptica.<\/span><\/p>\n

– 8] Dispersi\u00f3n de longitud de onda: Fen\u00f3meno en el que la velocidad de las ondas de luz que se propagan a trav\u00e9s de fibras \u00f3pticas var\u00eda en funci\u00f3n de la longitud de onda.<\/span><\/p>\n

Arriba, imagen del sistema que aplica la tecnolog\u00eda de transmisi\u00f3n de multiplexaci\u00f3n multibanda por longitud de onda de alta capacidad<\/em><\/span><\/p>\n

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Fujitsu Limited y KDDI Research han anunciado que han desarrollado con \u00e9xito una tecnolog\u00eda de transmisi\u00f3n de multiplexaci\u00f3n de longitudes de onda multibanda de gran capacidad utilizando fibras \u00f3pticas instaladas Las dos empresas han desarrollado una tecnolog\u00eda que permite la transmisi\u00f3n de bandas de longitud de onda distintas de la banda C, que no se … <\/p>\n

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