SuperCanal: Ancho de Banda que Crece Infinito y Más Allá

Publicado: 27 enero, 2012 en Tecnología
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El concepto de super-channel, o super-canal está asociado a velocidades superiores a los 100 Gbps. ¿Por qué se necesitan velocidades tan elevadas? Porque el tráfico en Internet crece, y crece y parezca que no tenga límite. Cada vez son más los usuarios y cada vez son más los contenidos. Además cada vez son más las diferentes formas y lugares desde los que podemos acceder a Internet. La explosión del video, en concreto los formatos de alta definición y los smartphones, tablets y demás dispositivos con sus posibilidades infinitas hace que las necesidades de ancho de banda sean inconmesurables. Ni hablemos de cuando lo que se conoce como Internet de las Cosas y todo lo que se engloba bajo el concepto de La Nube sean una realidad palpable.

Esta explosión es una oportunidad clara para los proveedores de servicio, los que mejor sepan captar las experiencias de los usuarios en este entorno dinámico in extremis, serán los que capturen más mercado. Claro, estos proveedores de servicio tienen que estar preparados para que sus redes escalen de manera dramática, y por supuesto minimizando los costes capitales y operacionales, de manera que el precio del Gbps sera el mínimo posible.

El punto de partida para esta revolución se encuentra en las redes de transporte, pilares de las comunicaciones de larga distancia.

Para emprender este camino, los mecanismos de transmisión óptica DWDM deben también adaptarse a las nuevas necesidades. El concepto de supercanal es una nueva aproximación a las promesas de capacidad que el DWDM puede ofrecer ante el incremento creciento del tráfico.

¿Qué es un Supercanal?

DWDM  es una tecnoogía que permite que en una sola fibra óptica viajen en paralelo varias portadoras ópticas, de manera que el uso de dicha fibra es mucho más eficiente, ya que en lugar de un único canal de información, se transmitirán muchos más (cada portadora óptica es un canal).

Se trata de una tecnología ampliamente desplegada y que ahora se encuentra en el entorno de los 100 Gbps por cada portadora óptica. Pero con las espectativas en cierne de crecimiento exacerbado, puede que esta capacidad no sea capaz de asumirlas. Hay que incrementar el ancho de banda sin incrementar la complejidad operacional.

En respuesta a la pregunta, ¿qué vienen despues de los 100 Gbps?, aparece el supercanal como la mejor posicionada. El supercanal es una evolución del DWDM en la que varias portadoras ópticas se combinan para crear una señal de línea compuesta de la capacidad deseada, y que se provisiona de una sola vez. Por supuesto, para el cliente, el uso de supercanales es algo transparente.

Implementando Super-Canales

A día de hoy no se disponen de estándares para implementar super-canales. Además, aspectos tales como el número de portadoras, las velocidades de las mismas, incluso si deben ser portadoras contiguas o no, y el nivel de integración de componentes, son temas que están totalmente abiertos.

Existen dos opciones de implementación obvias para desarrollar transpondedores de una única portadora que funcionen a velocidades por encima de los 100 Gbps. Una es transmitir más símbolos de modulación por segundo y la otra es codificar más bits por símbolo de modulación. Incluso una combinación de ambos.

Incrementar el número de bits por símbolo implica incrementar la eficiencia espectral, y eso no siempre es fácil ni puede pagarse el precio que puede costar.

La tecnología de los super-canales añade una tercera opción, la posibilidad de manejar múltiples portadoras como si fuera una sola.

La importancia de la integración fotónica

Los super-canales permiten una capacidad de 1 Tbps DWDM provisionada de una sola vez sin penalizaciones en la eficiencia espectral y con el mismo alcance óptico que el de los transpondedores de 100 Gbps coherentes actuales.

Es evidente que un super-canal de 10 portadoras necesita establecer 10 componentes ópticos en una tarjeta de línea. Implementando este tipo de interfaz usando componentes ópticos discretos podría ser totalmente inviable.

 Usando PIC, Circuitos Fotónicos Integrados, uno en transmisión y otro en recepción, las 10 portadoras podrían implementarse en una única tarjeta de línea compacta, consumiendo menos potencia que 10 transpondedores discretos.

Los PIC aportarían a la ingeniería de los super-canales lo que la integración electrónica aportó en su momento a las CPU multi-core. Los PIC eliminarían las limitaciones de la complejidad de los componentes ópticos y permitiría que la ingeniería correcta fuera aplicada. Si quieres saber algo más sobre los PIC pincha aquí

Flexibilidad es la clave para el éxito de los super-canales

Los supercanales deben ser extremadamente flexibles en una serie de parámetros:

  • ¿Qué tipo de modulación debería usar?
  • ¿Cual es la mejor manera de optimizar la eficiencia espectral y el alcance
  • ¿Qué espaciado deben tener las portadoras?
  • ¿Cual debería ser la anchura total de un super-canal?

Un super-canal ideal  debería permitir seleccionar todos estos parámetros mediante software. De manera que el operador pudiera escoger, en el momento de la provisión, la combinación óptima de parámetros para cada circuito.

El concepto de rejilla flexible, parece que es una opción que no se podrá descartar para obtener velocidades en torno a 1 Tbps de manera eficiente, y eso implica que será imprescindible que el espaciado y la anchura de los canales sea dinámico y configurable por SW. El horizonte temporal de disponibilidad no va más allá de los 4 años.

Puedes encontrar un interesante Whitepaper con mucha más documentación en Super-Channels DWDM Transmission Beyond 100 Gbps

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comentarios
  1. Anónimo dice:

    “La tecnología de los super-canales añade una tercera opción, la posibilidad de manejar múltiples portadoras como si fuera una sola”
    En estos momentos la maxima portadora que se puede transmitir por fibra optica y se esta comercializando ya, es wavelenghts de 100G, que significa la afirmacion de arriba? que con los supercanales se puede utilizar el ancho de banda que usa los 100G, para transmir varias lambdas de 100G, por el mismo medio de transmision, o sea la fibra optica?

  2. Significa que en una portadora podrán transmitirse señales más elevadas.

    A día de hoy, en prototipos precomerciales, ya hay empresas que manejan señales de 200G 16 QAM por canal de 37.5 GHz.

    El concepto de supercanal y los diferentes tipos de modulación harán posible el transmitir señales de mayor capacidad utilizando menos ancho de banda.

    En realidad en la fibra óptica, a día de hoy, utilizando un sistema DWDM, teóricamente podrías transmitir 88 canales utilizando una rejilla de 50 GHz, de 100 Gbps cada uno, es decir, 8.8 Tbps en una fibra óptica. Teóricamente insisto.

    La tendencia es no utilizar una rejilla estática sino dinámica, para optimizar el ancho de banda de cada canal. Por ejemplo, el que comentaba antes de 200G 16 QAM en un único canal de 37.5 GHz. Otra historia además sería utilizar varios de estos canales juntos para constituir un supercanal. Es decir, juntando 3 canales de 200G 16 QAM transmitiríamos una señal de 600 Gbps ocupando un espectro de 112.5 GHz.

    Saludos

    • Anónimo dice:

      Segun entiendo, los supercanales todavia no estan normados, la idea de rejilla flexible es ingeniosa, mientras no se tengan portadoras mayores de 100G. Los supercanales solo lo he escuchado de Infinera, otros fabricantes estan manejando este concepto?, no le he escuchado en Ciena por ejemplo.
      Saludos

      P.D: Me gustaria si no es molestia un post sobre los tipos de fibra optica que pueden soportar estos grandes anchos de banda, en la actualidad existen cable terrestres e interoceanicos ya instalados, varios con 10 o mas años, que tienen limitantes, para instalar estos sistemas de 100G. Gracias.

      • Todos los fabricantes ópticos que conozco manejan el término y lo tienen de alguna manera recogido en su línea de producto. Varía el horizonte temporal de disponibilidad.
        Otra cosa es la implementación comercial. Esta solución aporta eficiencia en la gestión del espectro. Hasta que no tengas ese problema de que el espectro de la fibra se queda pequeño con portadoras de 100G, a priori no parece necesario. A eso añade que toda la planta que ya tiene instalada el operador en gran parte no podrá incorporar estas soluciones. Por lo tanto yo no veo una necesidad generalizada a medio plazo de la rejilla flexible.
        Saludos

      • La FO G.652D para sistemas terrestres es la que se utiliza mayoritariamente.
        En cables submarinos se usan fibras y sistemas específicos pero desconozco detalles.
        Saludos

  3. Luis dice:

    Gracias, deje de ser anonimo, muy interesante y actuales los temas que tratas.

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