El volumen de tráfico de datos que atraviesa las redes de fibra óptica del mundo está creciendo en más del 40 por ciento por año a medida que los servicios que requieren mucha información, como la transmisión de audio y video, se vuelven cada vez más populares. Para que las redes del futuro tengan la capacidad de hacer frente a este tráfico cada vez mayor, y también manejar aplicaciones emergentes que lo impulsarán aún más, desde automóviles conectados hasta video HD móvil e Internet de las cosas, las tecnologías que impulsan las redes ópticas de largo alcance necesitarán una actualización importante a mediados de la década de 2020.

Algunos de los fundamentos clave para esto ahora han sido sentados por ingenieros que trabajan en SAFARI, un proyecto de colaboración entre la UE y Japón. La parte de la UE estuvo dirigida por el co-coordinador del proyecto Toshio Morioka de la Universidad Técnica de Dinamarca, mientras que la parte japonesa fue dirigida por el co-coordinador del proyecto, el Dr. Yutaka Miyamoto de NTT Corporation, Tokio.

Fotones torpedeados

La métrica principal que necesita una gran mejora en las redes de transporte óptico (OTN) basadas en láser es el rendimiento de datos:la cantidad de bits de datos por segundo que pueden transportar codificados en rayos láser. Las fibras ópticas individuales de hoy funcionan a varias decenas de terabits por segundo, pero eso no será suficiente. "Para respaldar las enormes demandas de capacidad que se avecinan en el futuro, Se necesitarán redes de transporte de mucha mayor capacidad con velocidades de fibra escalables a petabits por segundo, "dice Morioka.

Para que esto suceda los colaboradores de SAFARI han innovado en varios frentes, en términos de control general de la red y componentes de transporte de luz, para producir bloques de construcción para OTN futuras que puedan aumentar sus velocidades de 1013 (decenas de terabits) actuales a 1015 (petabits) por segundo.

La primera innovación de SAFARI fue desarrollar fibras ópticas multinúcleo superdensas con 30, 32 o 37 núcleos portadores de luz dentro de ellos en lugar del núcleo único que se usa en la actualidad. ¿Qué les permitió crear este número récord mundial de núcleos, dice Morioka, estaba trabajando en una forma de evitar que la luz de un núcleo se filtrara a otro y causara interferencias en la señal que afectarían negativamente al ancho de banda. "Las fibras tienen un alto grado de supresión de diafonía, " él dice.

En la matriz

Al atravesar grandes distancias de 1000 km o más, la luz que viaja en esta compleja matriz de núcleos pierde potencia y debe ser impulsada a intervalos regulares. Para hacer esto de una manera energéticamente eficiente, el equipo del proyecto desarrolló amplificadores de fibra óptica multinúcleo, a base de erbio e iterbio, que se puede empalmar directamente en la nueva fibra multinúcleo, permitiendo que la transmisión con compensación de pérdidas se realice a largas distancias. "Hemos batido récords de recuento de núcleos, y permitió una reducción del consumo de energía para amplificadores ópticos en línea, mejorar la eficiencia energética de las futuras OTN, "Dice Morioka.

Sin embargo, no se trata solo de las guías de ondas:los operadores de telecomunicaciones también deben poder asignar y optimizar dinámicamente recursos de red adicionales, manteniendo la calidad, para satisfacer la creciente demanda, como si toda una nación quisiera ver el final de 'Game Of Thrones' en video en tiempo real a la vez, por ejemplo. Entonces NTT desarrolló hardware óptico programable que permite una alta flexibilidad, OTN escalables y adaptables que se construirán.

Luz programable

Se desarrolló y construyó un banco de pruebas SAFARI que consta de ópticas novedosas que permiten agregar, bloqueo paso o redireccionamiento de haces de luz en una red de fibra bajo control de software. Esta red programable "se puede controlar y gestionar de forma adaptativa en respuesta a las demandas de tráfico reales por una entidad central, "explica Morioka. La capacidad de programación de la OTN también se ha probado en experimentos diseñados para garantizar que sea adecuada para satisfacer las necesidades de transmisión de fibra multinúcleo en las redes del futuro.

Dado que SAFARI no está programado para su implementación hasta mediados de la década de 2020, no hay una comercialización inmediata planificada para la tecnología. Pero gracias a este exitoso proyecto de investigación, los sectores de telecomunicaciones europeo y japonés estarán preparados cuando llegue el momento.

"SAFARI entregó tecnología líder en el mundo, demostradores de redes y experimentos de sistemas récord mundial y primeros en el mundo, propiedad intelectual conjunta y asociaciones que durarán mucho en el futuro, "concluye Morioka.