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Come sviluppare una nuova generazione di reti ottiche più veloci, economiche ed ecologiche

Un team di scienziati ha sviluppato una nuova architettura circuitale per ricetrasmettitori ottici ad alta velocità per favorire una piena automazione, agilità ed efficienza nei futuri centri di elaborazione dati.

Economia digitale

A causa della crescente domanda di applicazioni che richiedono grandi capacità di banda e maggiori capacità di rete, si avverte una maggiore necessità di rendere le reti più efficienti e dinamiche, riducendo al contempo il consumo e i costi complessivi di energia. Ecco quindi il progetto QAMeleon, finanziato dall’UE, che mira a sviluppare una soluzione «end-to-end» per reti ottiche di prossima generazione. Come spiegato in una presentazione video del progetto, «QAMeleon consentirà automazione completa, agilità e connessione in rete efficienti basate sul concetto di transponder e multiplatore ottico add-drop riconfigurabile (ROADM, Reconfigurable Optical Add-Drop Multiplexer), come elementi costitutivi, potenziati da nuove funzionalità di elaborazione del segnale digitale in combinazione con una piattaforma di rete definita da software». Per ROADM si intende una forma di multiplatore ottico add-drop che aggiunge la possibilità di passare da remoto il traffico da un sistema multiplexing a divisione di lunghezza d’onda (WDM, Wavelength-Division Multiplexing) al livello di lunghezza d’onda. Il WDM implica la modulazione di numerosi flussi di dati, es. segnali vettori ottici di diverse lunghezze d’onda della luce laser su una singola fibra ottica. «Il concetto ROADM di QAMeleon si basa sull’integrazione ibrida di chip fotonici di fosfuro di indio su un circuito elettro-ottico polimerico insieme alla tecnologia a cristalli liquidi su silicio», afferma lo stesso video.

Elemento costitutivo fondamentale

Secondo un comunicato stampa su «NewswireToday», il partner del progetto Interuniversity Microelectronics Center, in collaborazione con l’Università di Gand, ha recentemente presentato «un interlacciatore analogico al silicio ad alta velocità che raggiunge velocità di segnalazione fino a 100 Gbaud (200 Gb/s) con un consumo di energia di soli 700 mW utilizzando la modulazione PAM-4». Il comunicato stampa afferma: «La nuova architettura dimostrata è un elemento costitutivo fondamentale per i ricetrasmettitori ottici ad alta velocità nei centri di elaborazione dati futuri. Nel corso dei prossimi anni, i centri di elaborazione dati aggiorneranno le proprie reti per far fronte alla crescente domanda di consumo di dati. Un numero crescente di collegamenti ottici collega i rack del server attraverso una rete gerarchica di cavi in fibra ottica. Sebbene debbano essere a basso costo e a bassa potenza, questi collegamenti richiedono un aumento della velocità di segnalazione fino ad almeno 100 Gbaud». Citato nello stesso comunicato stampa, Guy Torfs, dell’Università di Gand, afferma: «Rispetto ad altre implementazioni di silicio, questa nuova architettura di circuito combina un aumento significativo della velocità di trasmissione con una minore dissipazione di potenza. Inoltre, la tecnologia SiGe BiCMOS scalabile può essere implementata ad alto volume di produzione, aprendo la strada a ricetrasmettitori ottici ad alta velocità convenienti per il centro di elaborazione dati di prossima generazione». Il progetto QAMeleon (Sliceable multi-QAM format SDN-powered transponders and ROADMs Enabling Elastic Optical Networks) si concluderà nel dicembre 2021. I partner del progetto sperano di trasformare le principali innovazioni di QAMeleon in risultati di mercato tangibili con un elevato potenziale di sfruttamento nelle applicazioni di telecomunicazione. Il sito web del progetto afferma: «Spinto dalle esigenze degli utenti, il progetto mira a collegare la ricerca innovativa nel networking ottico con condizioni simili a quelle di mercato, ottenendo un effetto traino nel consumo di energia e nel costo a bit che consentirà alle reti metropolitane e centrali di continuare a ridimensionarsi». Il consorzio QAMeleon comprende università, istituti di ricerca, partner industriali e un operatore di telecomunicazioni. Per ulteriori informazioni, consultare: sito web del progetto QAMeleon

Paesi

Grecia

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