La demanda de capacidad de red ha crecido continuamente, impulsada por la incesante migración a las aplicaciones basadas en la nube, fortaleciendo la necesidad de pluggables inteligentes
Un reciente informe de ACG Research reveló que las redes metropolitanas residenciales/de banda ancha y 5G fronthaul/backhaul están creciendo con una CAGR del 45% y el 43% respectivamente, lo que equivale a que el ancho de banda se duplica casi cada dos años.
A modo de perspectiva, cada día se crean 350 billones de gigabits de datos nuevos y cada segundo se transmiten 79 años de vídeo por la red.
Mientras que las redes metropolitanas residenciales de banda ancha y el fronthaul/backhaul 5G son los segmentos de mayor crecimiento del mercado, las redes core/long-haul crecen a un ritmo mucho más modesto.
Crean una discrepancia no sólo en la tasa de crecimiento sino también en la economía de escala.
Las tecnologías de borde/acceso se basan en un costo muy bajo y un volumen elevado, con una capacidad máxima de 10 Gb/s, mientras que sus homólogas de red central están diseñadas en torno a un alto rendimiento, lo que se refleja en el aumento constante de la capacidad por longitud de onda.
El otro aspecto son las aplicaciones en la nube y la próxima generación móvil, como la 5G, ya que requieren sitios de computación en el borde de acceso múltiple (MEC, por sus siglas en inglés).
El cual proporcionen un acceso rápido a los recursos de computación y almacenamiento próximos para reducir la latencia y mejorar el rendimiento.
La demanda de sitios MEC está creciendo muy rápidamente en las áreas metropolitanas y requiere una conectividad distribuida por toda la red.
Sin embargo, las arquitecturas de redes de acceso y agregación se basan en la conectividad punto a punto.
A medida que se añaden más dispositivos conectados a la red y se demanda más capacidad, la complejidad de la red se dispara, con numerosas visitas a los nodos de red y la necesidad constante de reestructurar la red para hacer frente a este crecimiento.
Al mismo tiempo, los proveedores de servicios deben contener el gasto de CapEx y OpEx y mantener la red simple.
Estos retos sólo pueden superarse con un gran cambio tecnológico: llevar la tecnología coherente al borde.
Extendiendo la Optica Coherente al borde con pluggables inteligentes
Los pluggables coherentes inteligentes de XR optics están resolviendo el problema de la agregación metropolitana.
XR optics aprovecha el procesamiento avanzado de señales digitales para subdividir la transmisión y la recepción de un espectro de longitudes de onda determinado en una serie de canales de menor frecuencia denominados subportadoras digitales.
Estas subportadoras pueden gestionarse de forma independiente y asignarse a diferentes destinaciones.
Lo cual permite la primera conectividad escalable de punto a multipunto, directa de baja velocidad a alta velocidad del transciever óptico a través de un par de fibras o de una sola fibra (Figura 1).
XR optics está repleta de características a nivel de sistema y proporciona un rendimiento óptico líder y funciones de red ópticas avanzadas en un factor de forma muy compacto, como 0 dBm en un pluggable QSFP-DD.
Puede alojarse en routers y switches, no sólo en los típicos equipos de transporte óptico. XR optics también admite la conectividad punto a punto y punto a multipunto.
Esto tiene importantes implicaciones en las redes ópticas de acceso, agregación y metro, entre otras:
Reducción significativa del TCO:
Al permitir que uno o varios transceivers de baja velocidad se conecten directamente a un transciever de alta velocidad en una configuración punto a multipunto, XR optics permite una importante reducción del TCO.
Esto se consigue reduciendo inmediatamente el número de transcievers ópticos y elementos de la red en aproximadamente un 50% y eliminando numerosas plataformas de capa 1 y 2 para la agregación de tráfico.
Un análisis técnico-económico de la red de BT, compuesta por 226 redes tipo herradura que conectan 880 nodos intermedios, representativos de una amplia gama de redes metropolitanas a lo largo de una geografía nacional.
Reveló un ahorro en el TCO del 76% en un periodo de cinco años en comparación con una arquitectura tradicional basada en ROADMs y transpondedores punto a punto.
Aumento de la capacidad en un orden de magnitud:
La tecnología de acceso actual tiene un límite de 10G-40G, mientras que la tecnología coherente eleva la barra de la capacidad a 400G y más.
La extensión de la tecnología coherente desde el núcleo hasta el borde metropolitano/de acceso permite una tecnología de transporte óptico omnipresente y altamente escalable en toda la red, al tiempo que satisface las demandas de capacidad actuales y futuras para una red a prueba de futuro.
Arquitectura punto a multipunto:
Los patrones de tráfico hub-and-spoke en el acceso y la agregación metropolitana están desalineados con la tecnología punto a punto utilizada para transportar ese tráfico.
Cada extremo de una conexión punto a punto debe funcionar a la misma velocidad, lo que da lugar a una arquitectura de transporte extremadamente ineficaz que requiere un gran número tanto de transcievers de reserva.
Trabajando como de dispositivos de agregación intermedios que “suban la velocidad” de los flujos de tráfico.
La configurabilidad por software de XR optics permite un despliegue fluido en prácticamente cualquier infraestructura de red, incluyendo pares de fibras, funcionamiento de una sola fibra, ROADMs en cascada y en configuraciones como anillos, herraduras, hub-and-spoke, etc.
Además, con una granularidad común de 25 Gb/s por subportadora, un único transciever hub de XR optics puede asignar simultáneamente una o más subportadoras N x 25 Gb/s a uno o múltiples destinos.
La configuración punto a multipunto de XR optics también la convierte en una gran opción para las redes de difusión, como las PON.
Los operadores de redes pueden adoptar un enfoque por fases y al ritmo de la empresa para desplegar XR optics sobre su infraestructura PON existente y sus componentes, incluidos los enlaces de fibra única, los divisores PON, los amplificadores y las OLT/ONT.
Punto a punto sin concesiones:
Cuando se requiere una conectividad punto a punto, XR optics está diseñada para habilitarla sin renunciar al rendimiento ni a la gestión.
El alto rendimiento óptico de XR optics, los 0 dBm en el factor de forma QSFP-DD y la conformación espectral permiten una conectividad escalable de 400G en distancias más largas y sobre los actuales bloques de construcción de redes ópticas, como filtros, ROADM, etc.
La gestión mejorada de XR optics y las funciones integradas permiten una puesta en marcha más rápida, un diagnóstico rápido y la predicción de fallos con telemetría en tiempo real.
Asignación de capacidad definida por software:
El ancho de banda consumido por un número cada vez mayor de dispositivos conectados agrava la tensión en las operaciones de la red, aumentando las intervenciones manuales y los viajes por carretera.
XR optics permite una asignación rápida y dinámica de la capacidad habilitando más subportadoras digitales, sin necesidad de una planificación compleja ni de viajes.
La capacidad puede asignarse de forma permanente o por un periodo determinado, de forma manual o activada por la automatización por software.
Produccion en gran volumen:
En los mercados de gran volumen, como el de acceso metropolitano/borde, la rentabilidad de los equipos de red se convierte en algo primordial.
Aunque la tecnología coherente es tecnológicamente sofisticada, extenderla al borde requiere diseños meticulosos centrados en un espacio compacto, un bajo consumo de energía y una produccion de alto volumen.
Tales atributos pueden lograrse mediante un alto nivel de integración monolítica y un diseño inteligente de los bloques de construcción clave, como los DSP y los TROSA.
Los DSP compactos, potentes y de bajo consumo ofrecen esquemas de modulación avanzados, admiten el punto a punto y el punto a multipunto con subportadoras digitales, proporcionan capacidades de transpondedor virtual y mejoran la gestión.
La integración vertical monolítica ofrece un TROSA altamente integrado con un rendimiento óptico líder, mayor fiabilidad y produccion de gran volumen.
Soluciones basadas en estándares:
Para que una tecnología sea omnipresente en toda la red, debe estar basada en estándares.
En los últimos años se han fundado varios foros de estándares para definir especificaciones, realizar pruebas de interoperabilidad y establecer MSAs.
Uno de estos entornos es el Open XR Forum, fundado para fomentar la colaboración entre los miembros con el fin de acelerar la adopción de arquitecturas de red inteligentes y coherentes punto a punto y punto a multipunto.
Impulsando la estandarización de las interfaces de red para garantizar la facilidad de interoperabilidad de múltiples proveedores y un ecosistema de soluciones abierto y de múltiples fuentes.
Gestión flexible de extremo a extremo:
Los pluggables coherentes actuales se gestionan mediante modelos de información estandarizados basados en registros, como CMIS o CFP MIS/MDIO, que el dispositivo anfitrión y el módulo pluggable deben soportar para lograr la interoperabilidad.
Si bien estas interfaces proporcionan capacidades de gestión tradicionales para la conectividad simple punto a punto, tienen inconvenientes cuando se trata de redes más avanzadas, como la vinculación de la gestión a los ciclos de desarrollo y despliegue de los routers.
Dado que los pluggables coherentes inteligentes como XR admiten configuraciones más amplias y proporcionan funcionalidades avanzadas a nivel de sistema, era necesario definir una nueva arquitectura de gestión.
Las especificaciones de gestión mejoradas del Foro Open XR, publicadas recientemente, lo han conseguido.
Arquitectura de red multigeneracional:
La creciente demanda de ancho de banda requiere tecnologías de red que se amplíen sin problemas y rápidamente a mayores velocidades con una mínima interrupción de las operaciones diarias.
Una encuesta reciente de Heavy Reading reveló que la “simplicidad de las actualizaciones generacionales ópticas” es el beneficio más significativo de XR optics (Figura 2).
De hecho, la capacidad única de XR optics para que los transcievers de baja velocidad se comuniquen directa y simultáneamente con un transciever de alta velocidad en el centro elimina la situación en la que una actualización en un solo sitio obliga a una actualización en toda la red.
Como resultado, ciertos tramos/enlaces o nodos pueden ser actualizados a una mayor capacidad mientras el resto de la red permanece sin impacto, alineando así el CapEx con las demandas reales de capacidad.
Resumen
La demanda de capacidad cada vez mayor y la necesidad de una mayor flexibilidad impulsada por las aplicaciones en la nube son las fuerzas que promueven la prolongación de la tecnología coherente al borde de la red.
Es una cuestión de “cuándo”, no de “por qué”.
XR optics proporciona una arquitectura transformadora para extender la tecnología óptica coherente y sus beneficios desde el núcleo hasta el borde.
Lo que permite a los operadores de redes resolver los retos actuales de forma eficaz y rentable, al tiempo que garantiza una arquitectura sencilla y pensando en el futuro.
Por Dave Welch, Chief Innovation Officer, Infinera
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