Annons

onsdag 1 april 2015vecka 14
twitterfblinkedin
STARTSIDA Internet of Things Embedded Power Energi Distribution Fordon Kommunikation Medicin Komponenter Produktion Test & mät

Visa endast artikeln (fr utskrift)
Av Anna Wennberg (anna@etn.se)

2012-06-08 Ericssonintervju: Hans idéer pressar mer ur fibern

Hur kan man med olika tricks klämma in så mycket trafik som möjligt genom dagens fiber? Det är en av utmaningarna som Ericssons forskargrupp inom bredbandsteknik står inför. Hans Mickelsson basar över forskningen, som ska bana väg för terabitfart i stamnätet och gigabitfart till alla slutanvändare.


När LTE nu rullas ut kommer trafiken i näten snudd på att explodera. Det talas om att anslutningshastigheten till nätet kommer att tiofaldigas fram till år 2015 och att den mobila datatrafiken då överstiger 6 miljoner terabyte per månad.

Den intensiva trafiken i LTE-näten ställer betydligt högre krav på allt från själva transporten till switching och noder än dagens GSM- och 3G-nät. Samtidigt börjar de optofiber som installerades i början av 2000-talet nu att fyllas upp.

– Det har gjort att opto kommit mer i -fokus både för oss och andra när vi nu till exempel ska bygga backhaulnät för LTE samt konvergerade metro- och aggrege-ringsnät, eftersom fiber är det medium som bäst klarar den trafiktillväxt som vi ser framför oss, förklarar Hans Mickelsson som är ansvarig för bredbandsforskningen på Ericsson Research.

Hans Mickelsson

Karriär: Kom till Ericsson Research år 2000, där han är chef sedan 2006. Innan dess var han på Telia Research i två år, och dessförinnan utvecklade han optiska fiber och FTTH-system på Ericsson under fem år.
Född: 1968
Bor: Sollentuna
Familj: Gift med Gunilla, två barn Alva och Axel
Intresse: Golf, Vin, Matlagning och Resor

Hans Mickelssons forskargrupp består av 45 personer, vars uppgift framförallt är att bana väg för mycket höga transmissionshastigheter inom de tre områdena opto, mikrovåg och koppar.

En tredjedel av forskargänget koncentrerar sig på opto och samarbetar tajt i gemensamma projekt. Av dessa sitter fem i Kista, några i Silicon Valley, medan Ericssons tunga forskning och utveckling inom opto har sitt fäste i italienska Pisa. Där sitter företagets forskargrupp vägg i vägg med det välkända elituniversitetet Scuola Superiore Sant’Anna, som Ericsson också har ett intensivt samarbete med.

– I vår forskning tittar vi på hur långt vi kan driva kapaciteten i de existerande näten. Hur mycket vi kan tweaka ut ur fibern. Givetvis kommer man inte att behöva terabit idag eller nästa år men för oss på forskningssidan är det jätteintressant att identifiera vilka tekniker vi kommer att behöva jobba med framåt.

I racet mot terabit har Ericssons forskargrupp tagit några rejäla kliv på senare tid.

För lite drygt ett år sedan visade företaget i ett fältprov med forskningsinstitutet Acreo att det går att köra 112 Gbit/s på en enda våglängd i en fiber hela 824 km. Nyligen skruvades hastigheten upp ytterligare. Då visade Ericsson att det går att överföra 400 Gbit/s på två våglängder i ett optonät samtidigt som annan trafik trafikerade nätet. Testet utfördes i operatören Telefonicas existerande nät i Spanien.

– Testet i Spanien gjorde vi för att se hur teknikerna fungerar i ett riktigt nät. Sen har vi också rent konceptuellt demonstrerat hur man ska göra terabittransmission, men det har vi ännu inte testat i något nät, säger Hans Mickelsson.

För forskarna på Ericsson Research är tidshorisonten inställd på tre till fem år. Den ska ligga precis framför vad företaget definierar som sin roadmapp-kant, som vanligtvis ligger två år framåt i tiden.

– Vi har mandat att arbeta med det vi tror är rätt för Ericsson. Vår uppgift är framför-allt att komma med bra idéer. Vi har också utrymme att göra lite fel ibland så att det inte behöver ske när vi väl är i produktion och det kostar 100-tals miljoner kronor.

Terabittransmission är ett typiskt sådant forskningsområde.

Det är fortfarande lite oklart vad som kommer att ske nu när 100 Gbit/s tagit klivet ut från forskarvärlden. Frågan är om nästa nod blir dennatext400 Gbit/s eller om standarden kommer att trappas upp i steg likt Ethernet, först 10 Gbit/s sedan 100 Gbit/s och därefter 1 000 Gbit/s.

Oberoende av utfallet är terabit en intressant utmaning med många problemställningar som Ericsson just nu försöker identifiera.

– Det finns något som heter ”faster than Nyqvist”. Det går ut på att man genom små trick i signalbehandlingen och olika filter kan trycka in mer information än Nyqvist-teoremet egentligen tillåter.

Ericsson använder en variant som man kallar frequency-packing. Med den i ryggen har företaget i samarbete med universitetet Scuola Superiore Sant’Anna och det italienska telekomkonsortiet CNIT kunnat visa att det går att skicka 1 Tbit på en våglängd över ett avstånd på 3 200 km.

– I testet jobbade vi med 200 GHz-slottar. Här skulle vi kunna få in 50 sådana slottar  i en fiber, vilket skulle motsvara 50 Tbit per fiber, säger Hans Mickelsson.

Samtidigt poängterar han att terabittrafik är något som bara är aktuellt långt ute i nätet (backbone) där den tunga trafiken transporteras. Det kan röra sig om trafik mellan olika länder, eller kanske stora städer som Stockholm och Göteborg.
I mobile backhaul, som ligger nära användarna, är det istället gigabitfart som står på agendan.

– I gamla nät som GSM och 3G har man inte behövt så mycket kapacitet i backhaul. Det har räckt med några Mbit. Men med LTE talar vi om gigabitkapacitet i radiogrässnittet. Här på Ericsson Research arbetar vi utifrån antagandet att varje slutanvändare behöver en gigabit framöver.

Ett sådant antagande innebär att en framtida basstation med tre antenner ska kunna leverera 3 Gbit. Hur detta sker bäst är inte skrivet i sten, utan måste avgöras från fall till fall och beror till stor del av den befintliga miljön och infrastrukturen. Bästa lösningen kan mycket väl vara baserad på mikrovågsteknik, men också fiber.

För framtida fiberlösningar i backhaul tittar Ericsson företrädesvis på olika PON-lösningar (Passiv Optical Network), där grundtesen är att man skickar information från en punkt till många punkter i nätet och uppdelningen av själva signalen sköts av en splitter.

Ericsson har under flera år satsat stort på GPON – Gigabit Passive Optical Network – för fiberaccess den sista kilometern till fastigheter eller enskilda hushåll. Men GPON-tekniken är inte optimal i alla tänkbara framtidsscenarier eftersom lösningen medför att all trafik delar på den gemensamma länken.

– Det är ett TDMA-protokoll så de olika delarna måste vänta på sin tidslucka innan de kan sända. Det skapar problem med delayer och asymmetrier. Därför jobbar vi just nu väldigt mycket med våglängdsmultiplexad PON (WDM PON).

Hans Mickelsson berättar att ett tänkbart framtidsscenario som hans forskargrupp studerar är en lösning där man centraliserar all basbandsprocessing till en plats i nätet, exempelvis till ett så kallat central office (CO). Därifrån drar man sedan fiber till flera olika radioenheter – Remote Radio Unit (RRU) – som sitter i nätet tillsammans med antennen.

– Men om man centraliserar all basbandsprocessing genom att använda CPRI, så kallat Cloud RAN, blir kraven på delay och gitter extremt höga. Så istället för att använda en powersplitter i nätet tittar vi på att dela upp signalen med ett våglängdsfilter som gör att varje basstation adresseras med en enda våglängd.

För att förtydliga idén tar han upp en penna och ritar några utspridda basstationer som via en närbelägen knutpunkt binds ihop med ett CO betydligt längre bort i nätet. I knutpunkten sitter ett våglängdsfilter som delar upp signalen i våglängdssegment och därmed skapar en logisk punkt-till-punkt-förbindelse mellan respektive basstation och CO. Metoden ger väldigt hög kapacitet samt extremt liten fördröjning och lågt gitter i länken.

Den stora utmaningen med våglängds-multiplexad PON är emellertid att skapa den lilla flexibla transceivern som ska sitta i själva termineringspunkten i basstationen.

– Vi jobbar väldigt mycket med är att hitta lösningar där transceivern är helt våglängdsoberoende. Man vill ha en produkt som man kan plugga in i vilken radiobasstation som helt och som sedan automatiskt ställer in våglängden som den ska jobba på.

Rent funktionsmässigt går det naturligtvis att göra allt detta med avstämbara laserar‚ men de är gjorda för transportnäten och fortfarande för dyra för att användas i backhaul. Istället söker Ericsson helt andra lösningar för att minska kostnaderna kraftigt.

Ett sådant koncept kallar företaget våglängdsåteranvändning, vilket innebär att trafiken skickas på samma våglängd i båda riktningar. Metoden ger i ett slag fördubblad kapaciteten mot normalläget, då man ju användar olika våglängder upp och ner i nätet.

– Fotoner har egenskapen att om de träffas på samma våglängd så kör de bara förbi varandra. Så tekniken fungerar väldigt bra, konstaterar Hans Mickelsson.

En viktig utgångspunkt när Ericssons forskargrupp blickar framåt är att hela tiden sträva efter att utnyttja den infrastruktur som redan finns. Idag finns mängder av fiber utlagd som bara utnyttjas till en bråkdel, så inga nya fiber ska behöva grävas ner där det redan finns.

– Vi vill ju hjälpa våra kunder att utnyttja sina nät bättre, så att de kan ta hand om trafikexplosionen som kommer. Det gör vi exempelvis med olika modulationsmetoder och våra olika idéer på hur man kan återanvända våglängder, förklarar Hans Mickelsson.

Men Ericsson deltar också i forskningssammanhang med mer akademisk och långsiktig karaktär. I sådana projekt är syftet med närvaron främst att förstå vart utvecklingen inom industrin är på väg, men också att få vara med och ställa krav i ett tidigt skede.

EU-projektet Apache – som fokuserat på kiselfotonik – är ett paradexempel på detta. Ericsson deltog i projektet, vars mål vara att ta fram en demonstrator i form av en 10 5 100 Gbit transceiver i indiumfosfid. Projektet startade år 2008 och avslutades strax före årsskiftet.

– Kiselfotonik är ur ett forskningsperspektiv väldigt intressant och viktigt för oss. Man har ju talat om att integrera optik på kisel i 20 år. Utmaningen har varit att integrera lasern på kislet, men det finns fysikaliska mekanismer som gör att det nästan är omöjligt.

På senare tid har dock industrin kommit till ett läge där man börjar ana att integrerad fotonik är möjligt. Och på sikt kommer det sannolikt gå att göra CMOS-skivor som både rymmer optik och elektronik.

Ett tydligt tecken på telekomindustrins intresset för kiselfotonik är också den gemensamma investering som gjordes i höstas av ett flertal kommunikationsföretag, där-ibland Ericsson och Nokia Siemens. Tillsammans investerade de 19 miljoner dollar i det amerikanska uppstartsföretaget Skorpios Technologies, som utvecklar just kiselfotonikkretsar.

– Kiselfotonik kan mycket väl bli ett paradigmskifte i industrin när det gäller hur man bygger noder framöver. Kan man exempelvis göra switchningen i näten med kiselfotonik kan det bli en väldigt liten och effektiv lösning som kan komma att minska energiförbrukningen i nätet radikalt, säger Hans Mickelsson.

 

Eventuella läsarkommentarer finns längre ner (länk)

 

Idag flödar Japan över av innovationer
article thumbnail16:41 Glöm tangentbord och röststyrning – Google Japan lanserar flärpkontroll för inmatning av tecken till både datorer och  mobiltelefoner. Också Honda, Audi, Sony och Samsung lanserade revolutionerande produkter  i Japan idag.
Matlab förbättrar för Xilinx och Alteras systemkretsar
article thumbnail12:16 Den som använder Matlab eller Simulink för modellbaserad utveckling ska få det enklare att flytta algoritmerna till Xilinx och Alteras systemkretsar som förutom logik innehåller två processorkärnor i form av Cortex-A9.
Philips säljer LED-dotterbolaget
article thumbnail11:41 2,9 miljarder dollar betalar ett konsortium lett av GO Scale Capital för 80,1 procent av aktierna i Philips dotterbolag Lumileds som utvecklar LED-komponenter för bland annat fordonsbelysning, hembelysning och kamerablixtar.
En drönare blir tre fjärrstyrda helikoptrar
article thumbnail10:15 När Linköpingsföretaget Cybaero igår avtäckte sin nya fjärrstyrda helikopter var det mesta av teknikinnehållet redan känt. Nyheten var designen och att dagens modell ersätts av tre nya som anpassats för militären, räddningstjänsten och för civila kunder.
Ericsson: moduler ersätter monolit
article thumbnail8:38 Det är sju år sedan Ericsson senast lanserade en helt ny basstation men nu är det dags. I motsats till föregångaren RBS 6000 är den nya lösningen modulär, tar mindre plats, sänker energiförbrukningen, går snabbare att installera och är dessutom förberedd för den kommande 5G-standarden.
Spansk elektronik måste kunna återanvändas
article thumbnailigår Från och med januari 2017 måste minst två procent av spanska vitvaror kunna återanvändas och tre procent av övrig elektronik. Spanien är första land i Europa att ställa krav av detta slag.
Inomhuspositionering får 15 miljoner
article thumbnailigår Linköpingsföretaget Senionlab tar in 15 miljoner kronor från SEB Venture Capital i en A-runda. Det här är Senionlabs första externa finansieringsrunda.
Tungviktare lägger 27 miljarder på IoT
article thumbnailigår IBM planerar att investera 3 miljarder dollar under fyra år i en ny enhet för IoT-området. Målet är att skapa en molnbaserad plattform som i realtid kan hjälpa kunderna att fatta rätt beslut utgående från data som hämtas in från fältet.
Vind gör snabbt rätt för sig
article thumbnailigår Det tar 9,5 månader för ett av Siemens havsbaserade vindkraftverk att producera den mängd energi som gick åt för att bygga kraftverket. Det visar Siemens egen analys. I siffran ingår material, produktion, konstruktion, drift, underhåll, nedmontering och återvinning,
PCI-kortet som gör fel
article thumbnailigår Testning handlar inte bara om att kontrollera att data som kommer fram är korrekta. Det kan också vara att undersöka hur utrustningen klarar att hantera fel. För den senare uppgiften har engelska Pickering Interfaces tagit fram sitt första PCI-kort som injicerar fel.
Google kartlägger insidan av din kropp
article thumbnailigår Samma teknik som Google använder för att analysera bilddatabaser kan hjälpa kirurger att hitta rätt med skalpellen under operationer. Det hoppas medicinteknikföretaget Johnson & Johson och inleder ett samarbete med Google om teknik för robotassisterad kirurgi.
Stryktålig dator förbättrar uppkopplingen
article thumbnailmån 802.11 ac, Bluetooth EDR 4.0 och LTE. Där har du tre nya radiotekniker som förbättrar möjligheten för Växsjöföretaget JLT:s miljötåliga datorer att kommunicera med omvärlden.
Ny avgift på HEVC-kodning
article thumbnailmån En ny organisation slår sig plötslig ner vid sidan av Mpeg LA och skramlar med bössan för att få licensavgifter för den nya videokodningsstandarden HEVC.
Rykte: Intel och Altera i megaaffär
article thumbnailmån Enligt tidningen Wall Street Journal pågår förhandlingar mellan Intel och Altera om ett förvärv. Ryktet fick Alteras värde att öka från drygt 10 miljarder dollar till lite drygt 13 miljarder dollar i fredags. Affären skulle blir den största någonsin för Intel och den största i halvledarindustrin.
ABB, Bosch och Cisco ska göra hemmet smart
article thumbnailmån Du ska enkelt kunna styra sina hushållsapparater och hemenheter oavsett varumärke. Det är målet för Mozaiq Operations, ett samarbete mellan ABB, Bosch och Cisco.
Arduinotillverkaren kapar varumärket
article thumbnailmån En av de fem Arduinogrundarna har brutit sig ur samarbetet och försöker ta kontrollen över varumärket Arduino. I ett år har parterna talat tyst om konflikten, men nu har de till sist börjat göra utspel och därmed delvis klargjort vad konflikten egentligen handlar om.
Digi-Key kastar kapseln
article thumbnailmån Okapslade kretsar går inte att förvara på vanliga lager, de kräver renrumsmiljö, och är därför inget man kan beställa av sin normala distributör. Amerikanska Digi-Key tar hjälp av Minco för att lösa hanteringsproblemen.
Pekskärmsmjukvara får sju miljoner
article thumbnailfre Statliga riskkapitalbolaget Inlandsinnovation investerar 7 miljoner kronor i Skellefteåföretaget Nuiteq som utvecklar mjukvara för pekskärmar. Nu planerar företaget att anställa fler.
Interdigital: därför bojkottar vi IEEE:s regler
article thumbnailfre ”Systemet kommer att kollapsa”. Det är varningen från Interdigitals vd Bill Merritt i ett öppet brev till wifi-standardorganisationen IEEE-SA angående den nya licenspolicy som väntas kraftigt missgynna Interdigital och andra patentägare.
Fjärde generationens städkrets
article thumbnailfre Med sina 2,0 x 3,0 mm är Gpak4 lätt att missa, men funktioner som spänningsövervakning, att återstarta systemet vid reset eller att helt enkelt vänta på att du som användare ska trycka på en knapp är uppgifter som Gpak4 gärna tar hand om.

För mer nyheter, testa en sektion nedan, eller gå till startsidan!

 

Internet of Things Embedded Power Energi Distribution Fordon Kommunikation Medicin Komponenter Produktion Test & mät

 

 
199 konsulter
Senast uppdaterad:
ESSIQ AB.
KOMMENTERAT
Kommentarer via Disqus

Annons
Annons
Annons
Annons
Anna, A-C, Jan, Per
Administration Jan Tångring
Annonser Anne-Charlotte Sparrvik
Redaktion red@etn.se
Ansvarig utgivare Anna Wennberg på uppdrag av Elektroniktidningen Sverige AB
© Elektroniktidningen Sverige AB
Publiceringssystem Joomla, webbhotell Glesys
Smal annons