Hacia redes ópticas submarinas basadas en SDM: una revisión de su evolución y tendencias futuras
Autores: Papapavlou, Charalampos; Paximadis, Konstantinos; Uzunidis, Dimitrios; Tomkos, Ioannis
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2022
Acceso abierto
Artículo científico
2022
Hacia redes ópticas submarinas basadas en SDM: una revisión de su evolución y tendencias futuras
Categoría
Ingeniería y Tecnología
Subcategoría
Ingeniería de Telecomunicaciones
Palabras clave
Redes submarinas
Multiplexión por división de espacio
Sistemas de cable
Tecnología de amplificadores
Arquitecturas de redes submarinas
Amplificadores ópticos
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 41
Citaciones: Sin citaciones
Las redes submarinas han evolucionado junto a las terrestres en las últimas décadas. Aunque hay similitudes entre estas dos categorías de redes (por ejemplo, la necesidad de cubrir distancias ultra largas y transportar enormes cantidades de datos), también existen diferencias importantes que han dictado sus diferentes caminos evolutivos. La multiplexión por división de espacio (SDM) promete ser la solución definitiva para cubrir las necesidades de capacidad futuras y superar los problemas de ambas redes. En este trabajo, revisamos las tecnologías submarinas recientes y futuras, centrándonos en todos los sectores críticos: sistemas de cable, tecnología de amplificadores, arquitecturas de redes submarinas, problemas de alimentación eléctrica, economía y seguridad. Un análisis de este tipo, con el nivel de detalle proporcionado en este manuscrito, no está disponible en la literatura hasta ahora. Primero, hacemos un resumen de todos los sistemas de cable submarino basados en SDM anunciados recientemente, comparamos su rendimiento (producto capacidad-distancia) y analizamos las razones que llevaron al primer despliegue submarino de SDM. Además, informamos sobre los resultados experimentales actualizados de las demostraciones de transmisión submarina y realizamos una categorización cualitativa que se basa en sus características. Además, basándonos en todos los últimos avances y nuestros hallazgos del estudio, intentamos predecir el futuro de las redes ópticas submarinas SDM, principalmente en los campos de tipos de fibra, recuentos de fibra por cable, variantes de recubrimiento de fibra, formatos de modulación, así como el tipo y la estructura de diseño de los amplificadores ópticos. Más específicamente, los resultados muestran que SDM puede ofrecer capacidades más altas (del orden de Pb/s) en comparación con sus contrapartes, respaldadas por nuevas tecnologías de red: esquemas de amplificación de bombeo, altos recuentos de hasta 50 pares de fibra paralelos, variantes de recubrimiento de fibra más delgadas (200 m) y una eficiencia espectral óptima (2-3 b/s/Hz). Finalmente, concluimos que se deberán considerar cuidadosamente los compromisos entre capacidad y complejidad de implementación y costo para los futuros despliegues de sistemas de cable submarino.
Descripción
Las redes submarinas han evolucionado junto a las terrestres en las últimas décadas. Aunque hay similitudes entre estas dos categorías de redes (por ejemplo, la necesidad de cubrir distancias ultra largas y transportar enormes cantidades de datos), también existen diferencias importantes que han dictado sus diferentes caminos evolutivos. La multiplexión por división de espacio (SDM) promete ser la solución definitiva para cubrir las necesidades de capacidad futuras y superar los problemas de ambas redes. En este trabajo, revisamos las tecnologías submarinas recientes y futuras, centrándonos en todos los sectores críticos: sistemas de cable, tecnología de amplificadores, arquitecturas de redes submarinas, problemas de alimentación eléctrica, economía y seguridad. Un análisis de este tipo, con el nivel de detalle proporcionado en este manuscrito, no está disponible en la literatura hasta ahora. Primero, hacemos un resumen de todos los sistemas de cable submarino basados en SDM anunciados recientemente, comparamos su rendimiento (producto capacidad-distancia) y analizamos las razones que llevaron al primer despliegue submarino de SDM. Además, informamos sobre los resultados experimentales actualizados de las demostraciones de transmisión submarina y realizamos una categorización cualitativa que se basa en sus características. Además, basándonos en todos los últimos avances y nuestros hallazgos del estudio, intentamos predecir el futuro de las redes ópticas submarinas SDM, principalmente en los campos de tipos de fibra, recuentos de fibra por cable, variantes de recubrimiento de fibra, formatos de modulación, así como el tipo y la estructura de diseño de los amplificadores ópticos. Más específicamente, los resultados muestran que SDM puede ofrecer capacidades más altas (del orden de Pb/s) en comparación con sus contrapartes, respaldadas por nuevas tecnologías de red: esquemas de amplificación de bombeo, altos recuentos de hasta 50 pares de fibra paralelos, variantes de recubrimiento de fibra más delgadas (200 m) y una eficiencia espectral óptima (2-3 b/s/Hz). Finalmente, concluimos que se deberán considerar cuidadosamente los compromisos entre capacidad y complejidad de implementación y costo para los futuros despliegues de sistemas de cable submarino.