Técnicas de detección coherente y directa para la ICD

Hoy en día se gestiona, intercambia y distribuye una enorme cantidad de datos por todo el mundo. Los centros de datos crecen en capacidad y número, y también lo hace la necesidad de su interconectividad o interconectividad de centros de datos (también conocida como DCI). En la actualidad, los diseñadores de infraestructuras de DCI metropolitanas están inmersos en un intenso debate sobre la detección directa y la detección coherente, los dos formatos de modulación más utilizados. Permítanos ofrecerle información crucial sobre este tema.

La detección coherente es una técnica utilizada para la detección de señales ópticas. Esta técnica de modulación es útil tanto para sistemas de medición óptica como para sistemas de comunicación basados en fibra óptica. La detección coherente utiliza un oscilador local en el extremo receptor y, por tanto, permite transmitir señales a 100 Gbits/s en una sola longitud de onda para redes de larga distancia de tipo DWDM.

Cuando se configura para funcionar con modulación de detección coherente, un receptor óptico puede realizar un seguimiento de la fase de un transmisor óptico para extraer cualquier información de frecuencia y fase transportada por una señal transmitida.

En este punto, es importante mencionar que la detección coherente es un concepto relacionado con los sistemas de comunicación inalámbricos, pero también funciona bien en los sistemas de comunicación basados en fibra óptica. La detección coherente ha aportado grandes ventajas a las redes ópticas de larga distancia. Sin embargo, el elevado consumo de energía y el aumento del coste de la detección coherente son algunos de los grandes retos a los que se enfrenta la DCI metro 100G.

A diferencia de la detección coherente, un fotodetector que funciona en modo de detección indirecta sólo puede responder a los cambios en la potencia óptica de la señal que recibe, y no se obtiene ni se resuelve ninguna información sobre la frecuencia o la fase.

Las redes de detección directa son más sencillas que las coherentes, consumen menos energía y son más rentables que éstas. Sin embargo, las redes de detección directa no se acercan ni de lejos a las coherentes en cuanto a capacidad de fibra.

En el actual espacio de redes en rápida expansión, las redes de detección directa desempeñan un papel vital. La incorporación de PAM4 y PAM8 indica que esta tecnología aún está en fase de evaluación y tiene un futuro prometedor por delante.

Como sabemos que tanto la detección directa como la coherente pueden utilizarse para la interconexión de centros de datos mediante enlaces de 100 G, ¿cuál es la mejor opción? Procedamos a una rápida comparación entre el rendimiento de la detección coherente y la directa en diversos campos.

El método de detección coherente puede extraer y resolver información relacionada con la frecuencia, la fase y la frecuencia de una portadora óptica. Así, puede ofrecer una capacidad de fibra mucho mayor.

De nuevo, la detección coherente es una clara ganadora también en este departamento. Estas conexiones se construyen mediante procesadores digitales de señal con capacidad para compensar la gran dispersión de modos de polarización y cromática sin necesidad de hardware adicional, como compensadores de dispersión óptica y amplificadores ópticos. Por otro lado, en las redes de detección directa se utilizan recursos de hardware para la compensación de la dispersión de modo. Por lo tanto, las redes coherentes son mucho más sencillas que las redes de detección directa.

A diferencia de las redes de detección directa, se utilizan redes de detección incoherentes, DSP específicos para cada aplicación y circuitos integrados. Así pues, el despliegue, funcionamiento y mantenimiento de las redes de detección coherente son muy superiores a los de las redes de detección directa. En otras palabras, la detección directa es comparativamente rentable gracias a los transceptores 100G y constituye una opción atractiva en términos de coste.

Como hemos mencionado anteriormente, en la construcción de redes de detección coherente se utilizan componentes de hardware y optoelectrónicos adicionales junto con DSP. Por eso, estas redes no sólo tienen un coste inicial mayor, sino que también consumen más energía en comparación. En cambio, las redes de detección directa no contienen DSP (procesadores digitales de señales) de alto consumo energético, por lo que consumen menos energía que las redes de detección coherente.

Pues bien, en este departamento la detección coherente es muy superior a las redes de detección directa. Las redes de detección coherente pueden construirse para la transmisión de señales a través de enlaces de miles de kilómetros. Sin embargo, con la detección directa es posible una distancia máxima de hasta 80 kilómetros.

• La detección coherente es una tecnología más costosa pero muy eficaz y fiable disponible para aplicaciones DCI
• La detección directa también está muy solicitada y se perfila como la solución más viable y práctica para la ICD a nivel metropolitano.
• Los ingenieros y diseñadores de redes DCI deben evitar la detección coherente siempre que la tecnología de detección directa pueda satisfacer sus necesidades.