Como preparación para el próximo advenimiento de la 5G, y ante el crecimiento de los servicios online como el almacenamiento cloud y, sobretodo, el streaming de contenidos multimedia (principalmente vídeo), los fabricantes de infraestructuras buscan sacar el máximo partido de las redes instaladas. Nokia es uno de estos fabricantes, y su última creación va a permitir alargar la vida de las actuales infraestructuras de red al permitir sacarles el máximo rendimiento.
Se trata de un chip procesador de señal digital (DSP por sus siglas en inglés) que, como consumidores, nunca veremos, puesto que se encuentra en determinados puntos de la infraestructura de red de la operadora. Este chip de Nokia en concreto se llama PSE-3 (de Photonic Service Engine).
Acercándose al límite de Shannon
Claude Shannon, matemático e ingeniero eléctrico, pudo en negro sobre blanco la teoría de la información en 1948, mientras trabajaba como investigador en los míticos Bell Labs norteamericanos.
Como parte de dicha teoría, Shannon estableció la capacidad máxima teórica de un canal de comunicación, una capacidad límite conocida como el límite de Shannon, y que es imposible superar pero a la que debemos aspirar a acercarnos lo máximo posible para maximizar el rendimiento del canal de comunicaciones que estamos utilizando.
Lo que hace el PSE-3 de Nokia es, precisamente, acercarse al límite de Shannon y, por lo tanto, extrae el máximo rendimiento del canal de comunicaciones.
Y lo hace empleando una tecnología denominada Conformación de Constelación Probabilística (en inglés, PCS, Probabilistic Constellation Shaping), que consiste en modelar las longitudes de onda para que sean más resistentes al ruido y otras deficiencias, adaptándose mucho más a las características de la fibra óptica que transporta la señal.
Para hacernos una idea, es como hacernos un traje a medida versus uno comprado en una tienda prêt-à-porter; el primero nos encaja perfectamente y se adapta a nuestro cuerpo, ya que el modista lo ha tenido en cuenta a la hora de diseñar, cortar y coser el traje, mientras que el segundo, al ser conformado de piezas estándares, puede ser que nos vaya ligeramente holgado de manga o el pantalón un poco largo o corto, por ejemplo, no encajando del todo con nuestra figura.
En este caso, el PSE-3 de Nokia lo que hace es un «traje a medida» con la señal para el cable de fibra óptica que la transporta, consiguiendo así que los obstáculos para la propagación de la señal sean mínimos o inexistentes, y que ante la práctica inexistencia de obstáculos, se utilice la máxima capacidad posible del canal, en este caso, la fibra óptica.
Además, este chip no solamente maximiza la capacidad de comunicación de la fibra, sino que lo hace a prácticamente cualquier distancia, ya sean cables urbanos, o incluso los cables suboceánicos.
Toda esta tecnología lleva a que, utilizando el nuevo DSP de Nokia, la fibra aumente hasta en un 65% su rendimiento en las redes de las operadoras, mientras que el consumo energético por bit se reduzca hasta un 60%. El resultado es un mayor caudal de datos con un menor consumo energético.
El nuevo chip de Nokia ha sido presentado recientemente, y a partir de ahora se irá introduciendo en las redes de las operadoras. Debido al incremento sustancial del tráfico de datos que se espera para los próximos años, esta solución permitirá incrementar la longevidad de las actuales redes y que asuman buena parte del caudal extra que se avecina, maximizando con ello también la inversión realizada en infraestructuras.
Nuestras redes de comunicaciones lo necesitan para poder aguantar lo que se les viene encima…
Imagen de portada: instalación de fibra óptica. Fotografía de Elmer Fudd en Flickr bajo licencia Creative Commons