EL VIAJE A 1,6T: un recorrido por las tecnologías que hacen posible 1,6 Tb/s
La tecnología coherente ha revolucionado nuestra forma de comunicarnos. En los últimos 15 años, desde que introdujimos la primera solución coherente del sector en 2008 (en la foto, durante las pruebas de nuestro equipo), las innovaciones WaveLogicTMde Ciena han permitido multiplicar por 20 el tráfico de datos por fibra y reducir en más de un 90 % los vatios/Gbps en las redes de nuestros clientes.
Esto ha sido posible gracias a la actitud de los ingenieros de Ciena de "nunca aceptar un no como respuesta", que ha impulsado numerosas innovaciones tecnológicas revolucionarias en las últimas décadas, varias de las cuales han cambiado el rumbo del sector.
WaveLogic 6 no es diferente.
Cuando piensa en la próxima fase de la evolución de su red, se plantea: "¿Qué tecnología se ajusta a mis objetivos y ofrecerá la mejor rentabilidad para mi inversión?" En Ciena, cuando diseñamos nuestra óptica coherente de próxima generación, siempre tenemos en mente esa misma pregunta. Si planifica hacer una actualización tiene que valer la pena.
Con nuestra quinta generación de tecnología, WaveLogic 5 Extreme (WL5e), entregamos al mundo las primeras conexiones de 800G en las redes, y con más de 250 despliegues en redes en todas las regiones geográficas clave, WL5e ha permitido una conectividad ubicua de 400G para dispositivos y aplicaciones en todo el mundo.
¿Qué decisiones hemos tomado con WaveLogic 6 para impulsar el sector?
El objetivo del diseño era claro: proporcionar una mejora significativa en la eficiencia de costos y energía para justificar la incorporación de nueva tecnología. Pero esto no es todo. El siguiente paso lógico fue ofrecer nada menos que 1,6 Tb/s y el rendimiento suficiente para el soporte de al menos 800G por longitud de onda en cualquier enlace de la red, con el fin de admitir la próxima generación de rutas de datos de enrutamiento.
Veamos las innovaciones tecnológicas que nos llevarán hasta allí.
Alcanzar la próxima generación
Una forma eficaz de aumentar el caudal de datos a través de un único canal óptico es incrementar la tasa de baudios o el índice de símbolos. El baudio determina el número de símbolos transmitidos por segundo, donde cada símbolo consta de un número de bits definido por el esquema de modulación. Se transmiten más datos utilizando menos componentes electrónicos y electroópticos, lo que reduce los costos, el consumo de energía y simplifica el despliegue.
Para conseguir el doble de capacidad por longitud de onda que con las soluciones de 95 Gbaud (tecnología 800G), se necesita un módem con el doble de baudios (~200 Gbaud). ¡Son 200 mil millones de símbolos por segundo! Como puede imaginar, conseguir este diseño no es tarea fácil. El primer gran obstáculo es que un diseño de 200 GBaud requiere electroóptica de alta capacidad de ancho de banda, así como convertidores digital-analógico y analógico-digital (DAC, ADC) de alta velocidad con un ancho de banda eléctrico de 100 GHz, que simplemente no están disponibles. Además, existe el desafío de alojar toda esta potencia de procesamiento en el mismo espacio físico que las soluciones actuales.
Al ser la sexta generación de las ofertas coherentes de Ciena, WaveLogic 6 Extreme se beneficia de la experiencia inigualable de nuestro equipo en redes coherentes y se basa en la tecnología y los algoritmos utilizados en generaciones anteriores. Romper las barreras tecnológicas para ofrecer la solución adecuada necesaria para el futuro de las redes es lo que inspira a nuestros ingenieros y científicos y no es algo nuevo para este equipo.
Llegar a 200 GBaud
El primer obstáculo de la electroóptica de gran ancho de banda se superó con el desarrollo realizado por nuestros propios ingenieros, utilizando una minuciosa combinación de sistemas de materiales electroópticos. Un aspecto importante que diferencia a Ciena de otros proveedores de soluciones de red es que no estamos atados a una tecnología específica; seleccionaremos y utilizaremos la tecnología más adecuada que ofrezca un equilibrio óptimo entre rendimiento y costo. Si alguien apuesta e invierte todo en una sola tecnología, como el fosfuro de indio o la fotónica de silicio, entonces se limita en cuanto a lo que puede lograr. Como dice el famoso refrán: "Si la única herramienta que tienes es un martillo, todos tus problemas te parecerán clavos".
Ser agnósticos en cuanto a la tecnología y contar con un profundo conocimiento de múltiples sistemas de materiales permite a Ciena mantener una mentalidad abierta para ofrecer la solución adecuada al mercado de manera más ágil.
¿Tiene curiosidad por saber si existen electroópticas de gran ancho de banda que soporten un ancho de banda eléctrico de 100 GHz?
Sí, existen y las tenemos. Puede ver el Coherent Driver Modulator (CDM) (es decir, el transmisor) y Intradyne Coherent Receiver (ICR) a continuación, junto con la medición de frecuencia de estos dispositivos. Los gráficos demuestran que se logra una banda de paso de 100 GHz en el ancho de banda eléctrico con los diseños del CDM y el ICR de Ciena, y que cuentan con el rendimiento necesario para respaldar la operación del módem a 200 Gbaud.
Una elección importante: la tecnología CMOS adecuada
La selección del nodo de tecnología CMOS adecuado fue otra decisión tecnológica importante, ya que establece qué funcionalidad se puede lograr en qué espacio y consumo de energía. Seleccionamos el proceso N3E 3 nm CMOS, ya que ofrece importantes ventajas de rendimiento y consumo energético en comparación con el proceso de 5 nm, y la madurez de la tecnología N3E se alinea adecuadamente con la disponibilidad del producto 1,6T y el despliegue de la red en 2024.
Al utilizar la tecnología 3nm CMOS, podemos lograr la velocidad de línea programable de 1,6 Tb/s que necesitamos para las redes, al mismo tiempo que garantizamos que el módem de 1,6T se adapte a un espacio compacto.
¿Qué significa 3 nm CMOS para usted?
Significa que puede lograr una reducción del 50 % de la energía por bit y como resultado, un ahorro energético para su empresa. Puede aprovechar su base instalada actual y ofrecer el doble de capacidad en un hardware que se integra fácilmente en los productos ya instalados, sin necesidad de realizar ningún cambio desde una perspectiva de suministro eléctrico.
¿Es posible contar hoy con chips DSP coherentes de 3 nm en laboratorios? Sí, es posible. Los tenemos
El gráfico a continuación es un ejemplo de cómo hemos verificado la madurez del proceso N3E a través de mediciones, donde los resultados medidos se ajustan exactamente a los modelos previstos. También medimos y verificamos lo que posiblemente sea el diseño de módem 200 Gbaud más desafiante: el front end analógico de gran ancho de banda (DAC y ADC), que es otro diseño propio de Ciena.
¡Otro obstáculo tecnológico superado!
Otra ventaja de utilizar 3 nm CMOS es que hemos podido integrar nuevos algoritmos DSP que aumentan la eficiencia espectral enormemente en un 15 % en comparación con WL5e, e incluso más en entornos no lineales. ¿Qué impacto tendrán estas innovaciones en su red? Esté atento a nuestro próximo blog de la serie para entender qué podemos esperar del nuevo DSP y los beneficios de los nuevos algoritmos para su red y su negocio.
