Interconexão ótica de data centers usando fibras multimodo

Resumo Portugues

O amplo desenvolvimento das interconexões ópticas nos data centers e supercomputadores renovou o interesse nas comunicações com fibras multimodo (multimode fiber - MMF). Devido à complexidade das técnicas modernas de transmissão, as análises de desempenho se baseiam em simulacõe numéricas que requerem um modelo de canal que reflita a realidade com a precisão necessária. Como náo há um modelo padrão para simulacão de canal da fibra multimodo, nós investigamos um modelo determinístico, um estaístico e o modelo “Cambridge 108 Fiber” para derivação da resposta deste canal. Realizamos simulacões numéricas com o intuito de calcular a banda de 3 dB para cada modelo. Nós mostramos que o modelo de Cambridge é geralmente um meio termo entre o modelo estatístico e o determinístico, que aparentam representar cenários pessimistas e otimistas, respectivamente. Paralelamente, propomos utilizar a modulaçãao de portadora única com equalização no domínio da frequência (single-carrier frequency-domain equalization - SC-FDE) para a compensação da dispersão modal em enlaces ópticos de curta distância utilizando fibras multimodo e VCSELs operando no comprimento de onda de 850 nm. Fazendo processamento on line de dados experimentais, nós demonstramos, com um overhead de 7,9%, a transmissão sem erros (calculada em uma sequência de 4 Mbits) de um sinal modulado com forma de onda OOK a uma taxa de 5 Gb/s sobre 2443 metros de fibra OM3 (com uma largura de banda nominal de 3300 MHz×km). Também utilizamos simulações numéricas para analisar o desempenho do sistema. A solução proposta pode ser aplicada como uma alternativa de baixo custo para o aprimoramento de interconexões ópticas de alto desempenho empregadas em data centers e supercomputadores. ______________________________________________________________________________ ABSTRACT