{"id":4342,"date":"2021-06-04T08:00:00","date_gmt":"2021-06-04T12:00:00","guid":{"rendered":"https:\/\/www.precisionot.com\/?p=4342"},"modified":"2023-06-08T16:24:13","modified_gmt":"2023-06-08T20:24:13","slug":"redes-de-acceso-europeas","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/www.precisionot.com\/es\/european-access-networks\/","title":{"rendered":"Redes de acceso europeas: actualizaci\u00f3n del ancho de banda y la velocidad para 5G y nuevas tecnolog\u00edas"},"content":{"rendered":"
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Este art\u00edculo examina algunos de los desaf\u00edos t\u00e9cnicos de ir m\u00e1s all\u00e1 de 10 Gbps en la red de acceso, las ventajas y limitaciones de las tecnolog\u00edas coherentes y PAM4 como soluciones para redes de alta velocidad y c\u00f3mo las nuevas innovaciones en el \u00e1mbito de la tecnolog\u00eda PAM4 pueden preparar a los operadores de redes de acceso para el \u00e9xito. para la pr\u00f3xima d\u00e9cada y m\u00e1s all\u00e1.\u00a0<\/h2>\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t\t<\/div>\n\t\t<\/div>\n\t\t\t\t\t<\/div>\n\t\t<\/section>\n\t\t\t\t
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Introducci\u00f3n<\/strong><\/p>\n

Las redes de acceso europeas cambian constantemente para satisfacer las necesidades cambiantes de sus usuarios finales. En los \u00faltimos a\u00f1os, los operadores de redes han pasado de emplear redes separadas para sus ofertas a brindar m\u00faltiples servicios a trav\u00e9s de una red. Esta tendencia a gran escala hacia la convergencia significa que la infraestructura de fibra de las redes de acceso modernas ahora admite m\u00faltiples tecnolog\u00edas como redes de acceso por radio (RAN), Wi-Fi, Metro Ethernet, red \u00f3ptica pasiva (PON) y m\u00e1s. <\/span><\/p>\n

Con la convergencia y las crecientes demandas de los usuarios finales en torno a 5G e IoT, surge una mayor necesidad de actualizar la velocidad y la capacidad de las redes de acceso de Europa. La UE ya ha <\/span>reservar 700 millones de euros<\/span><\/span><\/a> para acelerar la investigaci\u00f3n y la innovaci\u00f3n en la tecnolog\u00eda 5G que se utilizar\u00e1 para una gran variedad de casos de uso. Sin embargo, actualizar las redes es un negocio desafiante. <\/span><\/p>\n

Desaf\u00edos t\u00e9cnicos de las redes de acceso \u00f3ptico por encima de 10 Gbps<\/span><\/b><\/p>\n

A diferencia de las redes troncales y metropolitanas, las redes de acceso tienen dos caracter\u00edsticas clave:<\/span><\/p>\n

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  1. Una amplia variedad de longitudes de enlace que conectan m\u00faltiples ubicaciones usando infraestructura de planta externa. Aunque una red de acceso puede tener longitudes de enlace que van de 10 a 120 km, la mayor\u00eda de los enlaces tienen una longitud de 40 a 60 km. <\/span><\/li>\n
  2. Una gran cantidad de enlaces que aprovechan diversos protocolos y velocidades de datos. Esto se suma a la complejidad de la red en general. <\/span>
    <\/span><\/li>\n<\/ol>\n

    Como si operar redes de acceso no fuera ya complejo, actualizar el ancho de banda por encima de 10 Gbps trae su propio conjunto de problemas. Aqu\u00ed est\u00e1n los 3 primeros:  <\/span><\/p>\n

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    1. Presupuesto de enlace \u00f3ptico<\/span><\/b><\/li>\n<\/ol>\n

      Cuando los operadores de red superan los 10 G por lambda, las consideraciones de presupuesto del enlace \u00f3ptico se vuelven primordiales. En general, la cantidad de potencia \u00f3ptica en el receptor del enlace debe estar por encima de la sensibilidad del receptor para obtener un enlace con \u00e9xito. A medida que las redes de acceso abarcan distancias m\u00e1s largas, la contabilidad de los presupuestos de enlace se vuelve cada vez m\u00e1s compleja. Aunque siempre se puede agregar ganancia \u00f3ptica a un sistema con amplificadores como los EDFA, la amplificaci\u00f3n adicional siempre genera un aumento en el ruido.  <\/span><\/p>\n

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      1. Relaci\u00f3n se\u00f1al-ruido \u00f3ptica<\/span><\/b><\/li>\n<\/ol>\n

        El hecho de que un receptor vea luz por encima de la sensibilidad no significa que los datos se est\u00e9n transmitiendo correctamente. La relaci\u00f3n se\u00f1al-ruido \u00f3ptica (OSNR) es la relaci\u00f3n entre el nivel de se\u00f1al real y el nivel de ruido en el sistema. Cuanto menor sea este n\u00famero, m\u00e1s probable ser\u00e1 que haya errores de bits en la transmisi\u00f3n. A medida que los enlaces pasan a esquemas de modulaci\u00f3n de orden superior para obtener m\u00e1s bits por s\u00edmbolo (es decir, PAM4 o QAM), se necesita mejor OSNR para distinguir los niveles de la se\u00f1al. Los procesadores de se\u00f1ales digitales (DSP) y la correcci\u00f3n de errores de reenv\u00edo (FEC) se pueden usar para compensar los errores de bit, pero tambi\u00e9n agregan complejidad, potencia, latencia y problemas generales de interoperabilidad.<\/span><\/p>\n

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        1. Dispersi\u00f3n crom\u00e1tica<\/span><\/b><\/li>\n<\/ol>\n

          Para redes con anchos de banda de 10 Gbps y superiores, la dispersi\u00f3n crom\u00e1tica tiene un impacto negativo en la sensibilidad del receptor del transceptor \u00f3ptico. La dispersi\u00f3n crom\u00e1tica es un efecto en una se\u00f1al \u00f3ptica que hace que los pulsos se propaguen a medida que la se\u00f1al viaja a trav\u00e9s de la fibra. En los sistemas de se\u00f1alizaci\u00f3n m\u00e1s lentos, un amplio tiempo entre s\u00edmbolos significa que la propagaci\u00f3n no crea un problema. Sin embargo, a medida que aumenta la velocidad en baudios, la propagaci\u00f3n del pulso hace que los s\u00edmbolos se superpongan entre s\u00ed, lo que da como resultado una interferencia entre s\u00edmbolos (ISI). <\/span><\/p>\n

          Con anchos de banda de 10 Gbps, la dispersi\u00f3n crom\u00e1tica limita los enlaces de red a aproximadamente 80 km. Pasados los 10 Gbps, a tasas de ancho de banda de 25 Gbps y m\u00e1s, la dispersi\u00f3n crom\u00e1tica comienza a limitar la distancia del enlace a 15 o 20 km. Esto no cumple con los requisitos de distancia de la mayor\u00eda de las redes de acceso actuales. Aunque existen m\u00f3dulos de compensaci\u00f3n de dispersi\u00f3n (DCM), agregan niveles m\u00e1s altos de complejidad al sistema.  <\/span><\/p>\n

          Resoluci\u00f3n de mayor ancho de banda en redes de acceso<\/span><\/b><\/p>\n

          Las \u00f3pticas Coherent y PAM4 son soluciones atractivas para redes de acceso en evoluci\u00f3n para velocidades y ancho de banda m\u00e1s altos (hasta 400 G y m\u00e1s) al mismo tiempo que abordan los desaf\u00edos antes mencionados. Sin embargo, cada tecnolog\u00eda tiene sus propias limitaciones.<\/span><\/p>\n

          \u00d3ptica Coherente \u2013 <\/span><\/i><\/strong>Aunque las \u00f3pticas coherentes centradas en el acceso CFP, CFP2 y QSFP56-DD\/OSFP permiten un largo alcance de enlace de m\u00e1s de 100 km (hasta miles de km para CFP y CFP2) a velocidades de datos de hasta 400 G, tienen mayores requisitos de espacio y energ\u00eda. que otros tipos de transceptores utilizados dentro de la red de acceso de un operador. Como resultado, aprovechar la \u00f3ptica coherente aumenta potencialmente los costos totales del operador, lo que representa un desaf\u00edo para los operadores de red con presupuestos limitados.<\/span><\/p>\n

          PAM4 \u2013<\/strong> <\/span><\/i>El est\u00e1ndar PAM4 emplea cuatro canales de amplitud, cada uno con dos bits, lo que duplica la tasa de datos, lo que lo hace dos veces m\u00e1s eficiente que los modelos binarios heredados. En comparaci\u00f3n con los requisitos de espacio y energ\u00eda de la \u00f3ptica coherente, PAM4 aprovecha los componentes que pueden caber en factores de forma m\u00e1s peque\u00f1os y comunes, como el modelo QSFP28. Como tal, ofrece importantes ventajas de ahorro de costos a los operadores de red que lo aprovechan. <\/span><\/p>\n

          Sin embargo, la \u00f3ptica PAM4 no est\u00e1 exenta de limitaciones. Superar los 100 Gbps en un alcance de enlace \u00f3ptico de 5 km requiere amplificaci\u00f3n, compensaci\u00f3n de dispersi\u00f3n y\/o correcci\u00f3n de errores de reenv\u00edo (FEC) en la l\u00ednea \u00f3ptica. Esto significa la instalaci\u00f3n de equipos activos y un mayor gasto de energ\u00eda, lo que podr\u00eda mitigar la ventaja de bajo costo de PAM4. <\/span><\/p>\n

          Nuevas tecnolog\u00edas: adaptarse a la diversidad de casos de uso dentro de las redes de acceso<\/span><\/b><\/p>\n

          A pesar de sus inconvenientes, tanto la \u00f3ptica coherente como la tecnolog\u00eda PAM4 jugar\u00e1n un papel importante en impulsar el acceso y otras redes a 800G y m\u00e1s all\u00e1. Sin embargo, lo que falta en la discusi\u00f3n es una soluci\u00f3n que pueda resolver el alcance m\u00e1s largo y la naturaleza m\u00e1s costosa de la \u00f3ptica coherente y el alcance rentable pero limitado de las soluciones PAM4 disponibles.  <\/span><\/p>\n

          Las redes de acceso modernas sirven a muchos tipos diferentes de estructuras, desde torres de telefon\u00eda m\u00f3vil, edificios empresariales y unidades de viviendas m\u00faltiples (MDU) hasta centros de datos, sitios de agregaci\u00f3n, escuelas y estadios deportivos. La nueva tendencia en redes de acceso se centra en la transmisi\u00f3n de datos a distancias m\u00e1s cortas, a menudo menos de 40 km. Los requisitos de latencia extremadamente baja tambi\u00e9n est\u00e1n agregando una dimensi\u00f3n nueva e interesante a la red de acceso, especialmente a medida que contin\u00faan los despliegues de 5G. <\/span><\/p>\n

          R\u00e1pidamente se hace evidente que los operadores de redes de acceso necesitan una soluci\u00f3n que cumpla con los tres requisitos siguientes:<\/span><\/p>\n

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              1. \n

                Permite DWDM de 100 G para que los operadores puedan tener la velocidad y la capacidad que necesitan para cumplir con los requisitos actuales y futuros de los usuarios finales.<\/span><\/p>\n<\/li>\n

              2. \n

                Aprovecha un factor de forma de transceptor com\u00fan, como QSFP28, para una interoperabilidad perfecta y ahorro de costos<\/span><\/p>\n<\/li>\n

              3. \n

                Permite la transmisi\u00f3n de datos a una distancia razonable de 40 km sin requerir ninguna<\/i><\/b> equipos de transporte externo, amplificadores, filtros, etc.<\/span><\/span><\/p><\/li><\/ol><\/li><\/ol><\/li><\/ol>\n

                Conclusi\u00f3n<\/span><\/b><\/p>\n

                A medida que avanzamos hacia 2021, una cosa est\u00e1 clara: el futuro de la red de acceso \u00f3ptico en Europa es brillante. Dado que los gobiernos contin\u00faan invirtiendo en implementaciones de 5G y los operadores de redes individuales compitiendo por una posici\u00f3n, la tendencia hacia la convergencia y la necesidad de velocidades y ancho de banda m\u00e1s altos solo se est\u00e1 calentando. Los fabricantes de equipos de redes \u00f3pticas tienen un importante papel que desempe\u00f1ar para hacer realidad las redes del futuro. Aunque las soluciones coherentes y PAM4 existentes ayudan a los operadores a superar los desaf\u00edos de actualizar el ancho de banda hasta cierto punto, todav\u00eda hay margen de mejora. Afortunadamente, ese momento ha llegado y los operadores de red europeos pueden esperar un futuro audaz mientras trabajan para cumplir con los requisitos de sus usuarios finales. <\/span><\/p>\n

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