Rekord-Baudraten 310 GBaud mit der On-Off-Keying-Modulation

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Forscherteams demonstrierten zusammen mit einem Messtechnikspezialisten, wie 310 GBaud mit On-Off-Keying-Modulation und 160 GBaud mit PAM6-Modulation mit direkter Detektion für Anwendungen bis 1,6 TBit/s übertragen werden können.

Rekord-Datenraten: Das schwedische Forschungsinstitut RISE, das KTH Royal Institute of Technology und die Technische Universität Riga (RTU) haben die ersten 310 GBaud mit On-Off-Modulation und 160 GBaud mit PAM6-Modulation mit direkter Detektion zur Unterstützung von 1,6-TBit/s-Anwendungen demonstriert. Die drei Forschungseinrichtungen wurden von Keysight Technologies unterstützt.

Hintergrund: Maschinelles Lernen, künstliche Intelligenz und 5G treiben die Nachfrage nach mehr Bandbreite. Mit dem Wachstum einher gehen Bandbreitenanforderungen an optische Verbindungen in Rechenzentren. Als Reaktion darauf suchen Betreiber von Rechenzentren nach Lösungen zur Skalierung der Kapazität auf 1,6 TBit/s pro Verbindung, um die Kosten pro übertragenem Bit und den Stromverbrauch zu senken.

Höhere Baudraten und mehr Informationen übertragen

Keysight und ein Forschungsteam des schwedischen RISE-Instituts verfolgten einen Ansatz, bei dem ein Intensitätsmodulations- und Direktdetektionssystem (IM/DD) mit geringer Latenzzeit und höchstmöglicher Baudrate eingesetzt wurde, um die wichtigsten Anforderungen der Industrie zu erfüllen. Durch die Erhöhung der Baudrate des Systems konnte das Team die Informationsmenge erhöhen, die das System übertragen kann. Dazu wurde die Anzahl der benötigten Wellenlängen reduziert, um Kapazitäten von 800 GBit/s und 1,6 TBit/s zu erreichen.

Die hohen Baudraten von 310 GBaud mit On-Off-Keying-Modulation und 160 GBaud mit PAM6-Modulation wurden durch den Einsatz von verstärkungsfreien, extern modulierten optischen Laserverbindungen ermöglicht. Dadurch konnte auch der Gesamtstromverbrauch gesenkt werden. Auf der Hardwareseite kamen folgende Geräte von Keysight zum Einsatz:

• Arbiträr-Signalgenerator M8199B mit 256 GSa/s. Das Gerät liefert eine Bandbreite von 75 GHz sowie eine Ausgangsamplitude von 2,5 V,

• das Oszilloskop UXR1104A der Serie Infiniium UXR mit einer Bandbreite von 110 GHz.

Weniger Komplexität in einem Rechenzentrum

„Die Vernetzung in Rechenzentren erfordert einfache und effiziente Lösungen, um die Komplexität zu reduzieren. Wir haben gezeigt, dass eine einfache Lösung wie ein extern modulierter Laser mit einer Rekord-Baudrate für On-Off-Keying Wir haben gezeigt, dass eine einfache Lösung wie ein extern modulierter Laser mit einer Rekord-Baudrate für On-Off-Keying, PAM4 und PAM16 eine sehr effiziente Lösung für kostengünstige Verbindungen in Rechenzentren ist. Mit der Unterstützung von Keysight konnten wir nachweisen, dass unser Experiment funktioniert. Solche Innovationen sind nur möglich, wenn wir mit Partnern wie Keysight zusammenarbeiten“, sagt Dr. Oskars Ozoliņš, RISE Research Institutes of Sweden, KTH und RTU.

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