Hemos construido la red troncal óptica rápida y eficiente en energía necesaria para respaldar la demanda futura de redes 6G.
Nuestra red de comunicaciones debe hacer un progreso significativo para respaldar la demanda futura de aplicaciones 6G. Para lograr los ambiciosos objetivos 6G, se requerirán actualizaciones importantes en la forma en que las redes ópticas (aquellas que usan luz para transmitir datos) están diseñadas y administradas. Estas mejoras incluyen una transferencia de datos más rápida, menor latencia, mayor flexibilidad, mayor eficiencia energética y asignación más inteligente de recursos con IA. Este artículo describe el nuevo enfoque desarrollado por el proyecto Proteus-6G.
Innovando la conectividad de infraestructura de red
Uno de los componentes más importantes de una red 6G es la infraestructura que conecta las diferentes partes del sistema, especialmente los enlaces entre el centro central y el sitio celular. Proteus-6G introduce una nueva arquitectura de conexión (ver Figura 1) que puede adaptarse mejor a las demandas de tráfico fluctuantes. En este sistema, cada sitio celular recibe datos a través de fibras ópticas dedicadas conectadas a un centro central. Estos centros pueden asignar dinámicamente señales de datos adicionales cuando sea necesario. Si un sitio experimenta un aumento en la demanda, el sistema puede redirigir el tráfico sobre una ruta de señal alternativa con la capacidad disponible. Los transmisores múltiples trabajan juntos para seleccionar la mejor ruta y reducir el consumo de energía.
Filtro fotónico
Esta arquitectura adapta las estrategias utilizadas en los centros de datos modernos y las aplica a la infraestructura de redes móviles. Sin embargo, las herramientas tradicionales del centro de datos no pueden manejar los ajustes de grano fino necesarios en este contexto. Para abordar esto, el Proteus-6G se usa para controlar mejor la señalización y la recepción utilizando las técnicas avanzadas de filtrado fotónico resaltadas en el recuadro de la Figura 1. Estas técnicas aumentan la eficiencia de la red al dictar con precisión el tráfico cuando sea necesario.
Habilitando 6G: transmisión de eficiencia energética
Otra coinnovación es el desarrollo de transmisores y receptores simplificados y eficientes. Estos componentes transmiten y detectan señales ópticas sin depender de procesadores digitales complejos y intensivos en energía. El Proteus-6G ha desarrollado dos nuevos componentes que administran señales ópticamente en lugar de electrónicamente, lo que resulta en un rendimiento más rápido y más eficiente. Uno de estos componentes que se muestran en la Figura 2 puede duplicar el rendimiento de los datos de un solo canal óptico en comparación con las tecnologías existentes. Esto se logra enviando dos flujos de datos simultáneamente utilizando ambos estados de luz polarizados.
Esta configuración ofrece velocidades impresionantes por canal de hasta 800 gigabits. Al agregar algunos de estos canales, el sistema puede lograr 6 terabits por segundo en una sola fibra. Dichas velocidades son esenciales para habilitar aplicaciones 6G de alto rendimiento, como grandes matrices de antenas y sistemas de red sin límites. Además, el receptor está diseñado para manejar la distorsión de la señal y los retrasos, asegurando una conexión estable y confiable a largas distancias.
Gestión inteligente: optimizar la eficiencia de la red con control unificado
La coordinación de estos diversos elementos del sistema requiere una gestión inteligente. Las redes de hoy a menudo separan el cambio de paquetes y la gestión de rutas ópticas, lo que lleva a la ineficiencia. Por ejemplo, un controlador puede administrar el enrutamiento de paquetes y otro puede manejar rutas ópticas físicas. Este control fragmentado dificulta la adaptabilidad de la red.
Para resolver esto, Proteus-6G introduce una plataforma de control integrada (ver Figura 3) que integra tanto la gestión de paquetes como ópticos en un solo sistema de toma de decisiones habilitado para AI. Esto permite que la red se adapte de manera rápida e inteligente, redirige el tráfico y reubique los recursos en tiempo real. El sistema puede administrar la calidad de enrutamiento, seguridad y servicio en todas las capas, desde sitios celulares locales hasta centros locales, al tiempo que supervisa la gestión de rutas ópticas a través de equipos fotónicos avanzados.
Este enfoque integrado es importante para admitir nuevas tecnologías 6G. Por ejemplo, los enrutadores modernos necesitan administrar señales de datos fragmentadas que viajan a través de múltiples rutas. Solo un controlador unificado puede ajustar esta complejidad y garantizar una operación de red eficiente.
Red de conversión: el futuro de la tecnología Proteus-6G
En resumen, Proteus-6G: introducido con un nuevo hardware, enrutamiento de señal avanzado y control centralizado, la innovación crea un sistema de transporte rápido, flexible y eficiente en energía adaptado a 6 g. La arquitectura admite la próxima generación de redes móviles. Aquí, múltiples antenas trabajan juntas para proporcionar una cobertura consistente, y los componentes de la red se ajustan dinámicamente en función de las condiciones en tiempo real. Los ahorros de energía se logran apagando los elementos inactivos mientras solo activan los componentes requeridos.
Los esfuerzos futuros tienen como objetivo hacer que estas tecnologías sean más pequeñas y más integradas. Los investigadores también planean eliminar el procesamiento digital en áreas adicionales y aplicar la IA a una mayor automatización. Estos avances hacen que las redes sean más manejables y aún más receptivas.
La iniciativa Proteus-6G muestra lo que es posible con hardware de vanguardia, software inteligente y diseño visionario converge. Con el desarrollo continuo, este enfoque proporciona la columna vertebral para las redes móviles de próxima generación, que respalda todo, desde ciudades inteligentes hasta experiencias virtuales inmersivas.
Este artículo también se presentará en la 23a edición de trimestralmente Publicación.
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