El PIC de 400 Gb/s de Infinera marca un nuevo record de integración

Fecha: Mar, 31/03/2009 - 18:59

Este nuevo circuito integrado fotónico es un paso importante en la batalla por reducir el consumo de energía
El PIC de 400 Gb/s de Infinera marca un nuevo record de integración

Infinera ha mostrado el funcionamiento de sus circuitos integrados fotónicos (PICs) que operan a 400 Gb/s (gigabits por segundo) de capacidad de transmisión óptica en un par de chips único utilizando formatos complejos de modulación. El PIC 400G abre la puerta a una nueva generación de dispositivos ópticos de Infinera capaces de ahorrar hasta un 80% de consumo energético en comparación con los dispositivos ópticos de longitud de onda de 40 Gb/s de la competencia, basados en componentes ópticos discretos. El PIC 400G de Infinera podrá funcionar sobre el sistema de línea ILS2 de Infinera con un espacio de canal de 25 Gigahercios (GHz), ofreciendo el doble de densidad espectral que los equipos de la competencia que operan en un espacio de 50 GHz.
El PIC de 400 Gb/s de Infinera, que todavía no ha pasado de la fase de laboratorio, integra más de 300 funciones ópticas y permite una reducción en los paquetes de componentes ópticos de aproximadamente 70 a tan solo uno. El par PIC 400G establece un nueva e importante hito en la evolución de los PICs de Infinera, ya que representa un aumento de hasta cuatro veces en la cantidad de “bits por chip” comparado con los actuales PICs de esta compañía, que operan a 100 Gb/s, un aumento en un factor de 40 con respecto a los chips actuales de la competencia. El año pasado por estas fechas Infinera presentaba su hoja de ruta particular para la evolución de la industria de integración fotónica, y entre sus objetivos estaba la presentación del PIC de 400 Gb/s en 2009 y duplicar el ancho de banda o los bits por chip cada tres años.
El PIC de 400 GB/s  será un componente central de la siguiente generación de sistemas de Infinera. Este nuevo PIC integra 10 láseres para establecer 10 canales ópticos, cada uno de ellos operando a 40 Gb/s. Los datos se codifican utilizando la modulación PM-DQPSK (siglas en inglés de Polarization-Multiplexed Differential Quadrature Phase-Shift Keying), que permite obtener rendimientos equivalentes a los de los actuales sistemas de 10 GB/s existentes en las redes de fibra óptica. El formato de modulación PM-DQPSK aporta una serie de ventajas en términos de reducción del consumo eléctrico, mayor eficiencia espectral y mayor alcance óptico en comparación con otras técnicas complejas de modulación, así como una mayor resistencia a efectos negativos, como la dispersión. La alternativa elegida por Infinera para la modulación va a permitir que los sistemas basados en PICs 400G puedan ser compatibles con los sistemas de línea ILS2 con espacio de 25 GHz. Los sistemas de nueva generación de Infinera estarán orientados a facilitar una alternativa de escalabilidad para que los operadores de redes puedan aprovechar al máximo la capacidad de sus redes de fibra hasta los 6,4 Tb/s en la banda C, o el doble de lo que sería posible utilizando los equipos convencionales WDM de 40 G.
 
Resolver el reto del ahorro energético
La demanda de ancho de banda sigue creciendo a un ritmo en torno al 50% anual según la mayoría de estimaciones, por lo que los proveedores de servicios necesitan sistemas que puedan ofrecerles una mayor capacidad de transmisión sobre canales de fibra óptica y una mayor eficiencia espectral, pero que a la vez mejoren su fiabilidad y ocupen menos espacio y consuman menos energía por unidad de transmisión. Los sistemas tradicionales de tecnología óptica basada en componentes discretos presentan ciertos problemas a la hora de reducir el espacio y el consumo debido a que las complejas técnicas de modulación necesarias para la fibra óptica de alta capacidad necesitan de un número elevado de componentes electrónicos y ópticos. El nuevo PIC de 400 Gb/s elimina muchos de los componentes ópticos y del complicado procesamiento electrónico de la señal, con lo que consiguen una mayor fiabilidad de la red y aprovechan las ventajas del aumento de capacidad de la red de fibra que permite una modulación compleja, pero con un consumo mucho menor de espacio y energía que los sistemas tradicionales.
El consumo de energía y el acceso a fuentes de energía más baratas junto con la continua expansión de Internet están siendo dos de los aspectos más críticos a los que debe dar respuesta la industria de telecomunicaciones hoy día. El precio de la energía va en aumento y es cada vez más volátil, razón por la cual el consumo de energía se ha convertido en un factor cada vez más importante en la estructura de costes de los proveedores de servicios. En los próximos años la industria tecnológica va a verse obligada a mejorar su eficiencia energética a diferentes niveles, incluyendo el centro de datos y la red. La integración fotónica podrá hacer una contribución muy importante en la reducción del consumo energético por unidad de transmisión en estos escenarios de uso.
Las pruebas de laboratorio demuestran que los PICs de 400 Gb/s de Infinera consumen aproximadamente la mitad de energía (medida en vatios por Gb/s) con respecto a los PICs de 100 Gb/s de esta misma empresa que ya operan en redes de todo el mundo. Los PICs de 400 Gb/s consumen un 80% menos de energía por Gb/s en comparación con los dispositivos ópticos actuales de 40 Gb/s basados en soluciones discretas. Esta mayor eficiencia energética de los PICs se debe a la implementación de un control térmico mucho más efectivo al integrar muchos dispositivos dentro de un paquete único, y a que hay menos pérdidas de señal óptica al disponerse los elementos mucho más cerca unos de otros dentro del propio chip.
El director de Marketing y Estrategia de Infinera, Dave Welch ha comentado “La modulación compleja es una herramienta importante para lograr una mayor capacidad en las redes de fibra óptica. Pero la modulación compleja con las tecnologías convencionales tiene el mismo coste que las estructuras ópticas más complejas. Puesto que Infinera es capaz de integrar estas estructuras de forma monolítica, con más de trescientas funciones individuales dentro de un mismo chip, las ventajas de la integración fotónica son ahora más evidentes e importantes que nunca.”

Acerca de Infinera
Infinera suministra sistemas ópticos digitales para operadores de telecomunicaciones a nivel mundial. Los sistemas de Infinera son únicos porque usan una tecnología disruptiva de semiconductores: el circuito integrado fotónico (PIC). Los sistemas y la tecnología PIC de Infinera han sido diseñados para suministrar redes ópticas que aportan características claves como son una mayor flexibilidad y sencillez en la  ingeniería y operaciones, mayor rapidez en lanzamiento de servicios y en especial la capacidad de lanzar nuevos servicios sin necesidad de modificar la infraestructura óptica.

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