Fibre ottiche, un algoritmo pompa velocità e taglia consumi

Fujitsu ha sviluppato un algoritmo di calcolo in grado di compensare la distorsione della forma d'onda su sistemi di trasmissione a lungo raggio, come le fibre ottiche. La nuova soluzione tecnologica dell'azienda nipponica non richiede rigeneratori di segnali, favorendo perciò velocità più elevate, costi contenuti e consumi energetici ridotti (con un taglio di due terzi).

Le fibre ottiche da 100 Gbps in uso soffrono di una distorsione della forma d'onda causata da effetti ottici non lineari, che rendono più complicata la corretta ricezione del segnale. Per questo motivo si applica una soluzione di compensazione non lineare capace di ripristinare il segnale ricevuto trasformandolo in una forma d'onda pulita.

Per compiere un passo avanti Fujitsu ha scelto un nuovo approccio, cioè ha deciso di trasmettere un'ulteriore distorsione inversa, al fine di "ripulire" le onde distorte. A differenza dei circuiti di compensazione posti sul lato ricevitore, infatti, le forme d'onda dai circuiti di compensazione sul lato di trasmissione non contengono rumore o distorsione e consentono calcoli più semplici.

Il sistema sperimentale per misurare l'efficacia della nuova tecnologia

Un'altra novità riguarda la modulazione. "La tecnologia esistente è versatile, e cerca di compensare qualsiasi tipo di segnale. Tale tecnologia si sta però rapidamente avvicinando ai limiti della miniaturizzazione del circuito di compensazione. Pertanto abbiamo concentrato la nostra attenzione al segnale DP-QPSK, che sta diventando lo standard de facto dei sistemi di trasmissione ottica a velocità di 100 Gbps. Attraverso espressioni di calcolo semplificate di DP-QPSK, è possibile ridurre sostanzialmente le dimensioni del circuito di compensazione", ha dichiarato la casa nipponica.

Infine l'azienda ha scoperto che convertire il segnale ottico emesso da un trasmettitore con un impulso RZ (Return to Zero) migliora notevolmente la compensazione non lineare. In un test di trasmissione a 112 Gbps, la nuova tecnologia ha raggiunto, usando un unico stadio circuitale, una qualità del segnale superiore a quella ottenuta usando un circuito a 20 stadi di compensazione basato su tecnologia tradizionale. Il circuito, molto piccolo, ha inoltre minori requisiti di alimentazione.

Numero degli stadi del circuito richiesti per raggiungere la stessa qualità di trasmissione rispetto ad altre tecnologie esistenti, l'attuale tecnologia di Fujitsu e la nuova soluzione dell'azienda nipponica

Questa tecnologia dovrebbe essere usata nella prossima generazione di fibre ottiche con velocità superiori a 100 Gbps, che marciano verso un debutto fissato per il 2015. La tecnologia sviluppata da Fujitsu potrebbe risultare utile non solo sul lungo raggio, ma anche per reti ad alta capacità a corto raggio tipo quelle usate nei datacenter e nelle reti di accesso.