En el fondo del Océano Atlántico se encuentra una multitud de cables que llevan haces de fibras ópticas que soportan las telecomunicaciones entre continentes. El cable MAREA se considera el estándar de oro de estos cables transatlánticos y se extiende por 6, 605 km de Virginia Beach, Virginia, Estados Unidos a Bilbao, España. Entró en servicio en 2018.

Marc Stephens forma parte de un equipo de investigadores de Infinera Corporation, U.S. y Steve Grubb de Facebook que demostraron una transmisión transatlántica sin precedentes en MAREA. Stephens presentará los resultados generados a partir de la reciente prueba de campo del grupo durante una sesión en la Conferencia y Exposición de Comunicación de Fibra Óptica (OFC), que se celebrará virtualmente del 6 al 11 de junio de 2021.

Originalmente destinado a alcanzar una capacidad de 20 terabytes por segundo por par de fibras y una velocidad de datos de alrededor de 200 gigabytes por segundo por longitud de onda, Las mejoras del equipo a MAREA permitieron una capacidad de 30 Tb / sy una velocidad de datos de 700 Gb / s, ambos son récords para cables submarinos de esta longitud.

"Hay más de 400 cables submarinos desplegados en todo el mundo, e incluyen varios tipos diferentes de diseño de cables, que se remonta a 20 años en algunos casos, ", dijo Stephens." Podemos usar las herramientas de nuestro motor óptico para aumentar la capacidad en todos estos tipos de cables de manera similar a MAREA, aunque la capacidad absoluta puede variar, porque no están optimizados para una transmisión coherente tan bien como MAREA ".

Alcanzar la capacidad de 30 Tb / s requirió una combinación de aumentar el número de bits dentro de cada símbolo óptico transmitido, y apretado, espaciado libre de interferencias entre longitudes de onda en cada fibra. Usando una técnica llamada conformación de constelaciones probabilísticas supergaussianas, el grupo pudo aumentar la eficiencia espectral general de cada señal seleccionando una distribución apropiada de símbolos individuales dentro para maximizar los datos transportados.

El rendimiento total de datos habilitado por estos ajustes equivale a aproximadamente 300 millones de llamadas telefónicas simultáneas.

El papel de Stephens en el trabajo fue ayudar a comprender los impactos de este enfoque de configuración de constelaciones con la esperanza de extenderlo a otros tipos de cables submarinos más allá de MAREA.

"Me siento seguro al decir que el cable MAREA seguirá siendo el punto de referencia de capacidad por par de fibra a través del Atlántico en el futuro previsible, ", dijo." Sentimos que todavía hay más por venir, pero de una manera diferente a cómo han evolucionado las cosas en el pasado ".

El segundo registro, la tasa de datos de 700 Gb / s por canal de longitud de onda, requirió aumentar la tasa de símbolos de las señales transportadas a través de MAREA. Aunque esto tiene el costo de mayores deterioros, tanto ópticas como eléctricas, la compensación se puede mitigar utilizando subportadoras Nyquist, que dividen la señal óptica única en múltiples, señales independientes, permitiendo las mismas ventajas sin los problemas asociados.

Estos avances vienen con un límite, a saber, el límite de Shannon, un máximo teórico en la capacidad de datos para una fibra determinada y una cadena de amplificador de señal. Todos los cables submarinos, incluyendo MAREA, están chocando contra el límite de Shannon. Con la esperanza de ampliar la capacidad del cable en el rango de petabit por segundo a través de un paquete de fibras, el límite de Shannon es el principal obstáculo en cada fibra individual.

"El desafío pronto se convierte en cómo hacer que una capacidad de petabit a nivel de cable sea una realidad práctica para el operador. se trata de encoger el transpondedor y reducir su consumo de energía, ", Dijo Stephens." Ninguno de los dos está limitado por el límite de Shannon, así que las leyes de la física no nos impiden llegar allí ".