Runkoverkoissa ollaan siirtymässä yhä nopeampia datanopeuksia, pian jopa 100G-vauhtiin. Tätä silmällä pitäen Nokia Bell Labsin tutkijat ovat olleet mukana projektissa, jossa on kehitetty maailman ensimmäinen vahvistin, joka syöttää dataa ylävirtaan sekä NRZ- että PAM4-signaloinnilla.
Transimpedanssivahvistin esiteltiin optisen viestinnän ECOC-konferenssissa belgilaisen Imec-tutkimuslaitoksen alaisen IDLab-tutkimusryhmän ja Nokia Bell Labsin tutkijoiden toimesta. TIA-siru mahdollistaa optisten linjapäätteiden (OLT) selviytymisen ylävirran pakettien vaihtelevasta signaalinvoimakkuudesta ja laadun heikkenemisestä. Näitä vaikutuksia pahentavat erittäin suuret nopeudet, joilla seuraavan sukupolven passiiviset optiset verkot (PON) toimivat.
PON-verkoille on ominaista puumainen verkkotopologia, joka mahdollistaa useiden asiakkaiden palvelemisen yhteisellä kuitulangalla, joka on kytketty yhteen optiseen linjapäätteeseen (OLT) operaattorin keskustoimistossa. Tämä mahdollistaa kustannustehokkaan käyttöönoton, mutta se vaikuttaa myös siihen, miten paketit kulkevat verkossa: verkosta alaspäin data virtaa verkon yli jatkuvasti, kun taas yläsuuntaan liikenne lähetetään purskeina allokoiduissa aikaväleissä.
10G PON -myynnin kasvaessa pilviin ja ensimmäisiä 25G PON -ratkaisuja kaupalliseen käyttöön otettaessa PON-tekniikka kehittyi nopeasti. Silti varsinkin alkupään suunnassa on vielä ratkaistava useita haasteita, ennen kuin seuraavan sukupolven (50G ja 100G) PON-laitteet voidaan ottaa käyttöön.
ECOCissa esitelty TIA-siru on valmistettu 0,13 mikrometrin SiGe-prosessilla. Sen virrankulutus on 275 mW (keskimäärin) 2,5 V:n jännitteestä. Vahvistimen asettumisaika on reilusti alle 150 nanosekuntia, mikä vastaa hyvin tyypillistä PON-vaatimusta.
Kuva: Imec