En framkant, "off-line" signalöverföringsmekanism, experimentellt visat för bara några år sedan, är nu online som ett dubbelriktat överföringssystem i realtid. Vid OFC 2018, den enskilt viktigaste årliga händelsen inom optisk kommunikation, hålls 11-15 mars i San Diego, Kalifornien, ett forskarteam från Nokia kommer att rapportera realtid, dubbelriktad överföring av 78 sammanflätade, 400 gigabit per sekund (Gb/s) kanaler med en fiberkapacitet på 31,2 terabit per sekund (Tb/s).

Vid dubbelt så hög standardhastighet på 200 Gb/s som finns i de flesta applikationer, C-bandssignalerna sändes över en enda, 90 kilometer lång singelmodsfiber. En sådan hög överföringskapacitet och hastighet skulle erbjuda en särskilt attraktiv kapacitetsstöt till nuvarande datacenter -sammankopplingar, där närliggande datacenter kopplas samman för att bilda en enda, större centrum.

I grunden det finns två sätt att gå tillväga för att öka datacentrets kapacitet:antingen öka antalet (parallella) fibrer genom vilka datan går, eller öka hur mycket data du överför genom befintliga fibrer. Även om användningen av ytterligare fibrer är en mer enkel metod (särskilt för datacenter som vanligtvis hyr ut fibrer att använda), det är dyrt både i pris och strömförbrukning.

Kanske överraskande, Det finns ett stort intresse för att hitta sätt att öka överföringskapaciteten för fibrer som redan används. När multiplexer (enheter som kombinerar flera signaler till en) och transpondrar blir mer sofistikerade, så gör de tillgängliga signalkodnings-/avkodningsprocesserna. Nuvarande standarder för våglängdsmultiplexerade (WDM) signaler, till exempel, kan kombinera upp till 96 kanaler på C -band.

Offline-princip-principförsöken visar först den höga kapaciteten, felfri 400 Gb/s WDM-överföring som utnyttjas av en mycket hög spektral effektivitet för att öka kapaciteten i fibern. Även om detta inte är den första realtidsimplementeringen av 400 Gb/s-kanaler, det är den första som lyckats med en imponerande spektral effektivitet på 8 bitar per sekund per hertz.

"Än så länge, tre olika företag har visat en realtids 400 Gb/s transponder under de senaste tre åren, men vi är de enda som rapporterar 400 Gb/s med så hög spektral effektivitet, sa Thierry Zami, som kommer att presentera lagets arbete. "Spektraleffektiviteten gör att vi kan erbjuda en ganska stor fiberkapacitet. Så, i detta fall hävdar vi 31,2 Tb/s, men i praktiken, utan begränsningar när det gäller antalet laddningskanaler i vårt labb, vi kunde ha nått cirka 38 Tb/s över hela C-bandet. Detta är verkligen en av de innovativa punkterna. "

Förutom att använda realtid, kommersiellt tillgängliga transpondrar, installationen använde komponenter som överensstämmer med gällande nätverksstandarder. Efter testning av enriktad överföringskonfiguration, Zami och hans team ville ytterligare förbättra de resulterande Q2-marginalerna, som representerar signal / bruseffektförhållandet.

"Det var viktigt för oss att upprätthålla enkel förstärkning, endast baserat på erbiumdopade fiberförstärkare, och att använda standardfibrer, "sa Zami." För att öka systemmarginalerna som observerades med den enkelriktade inställningen, vi kunde ha beslutat att göra samma enkelriktade experiment med något större kanalavstånd, till exempel. Men vi sa, "nej" eftersom vi ville förbli kompatibla så mycket som möjligt med standardnätet. "

Teamet utvecklade istället en dubbelriktad överföring med samma 90 kilometer långa fiber, där de jämna och udda 400 Gb/s -kanalerna, med samma 50 GHz nätavstånd, sända i motsatta riktningar. För denna konfiguration, de mätte Q2 -marginalerna minst dubbelt så stora som för den enkelriktade versionen. Och eftersom den använde två 100 GHz-distanserade multiplexorer för att skapa 50 GHz-kanalavståndet, till skillnad från det enkelriktade systemets individuella 50 GHz -multiplexer, den drar nytta av bredare filtrering för att uppvisa bättre tolerans mot frekvensavstämning.