torsdag 28 juli 2016vecka 30
Annons
fb
STARTSIDA Internet of Things Embedded Power Energi Distribution Fordon Kommunikation Medicin Komponenter Produktion Test & mät Technical Papers

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

UR ARKIVET: 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.
Annons
Annons
Trevlig sommar önskar Elektroniktidningen!
article thumbnail29/6 Nu tar vi sommar. Vi återkommer med dagliga nyhetsbrev den 3:e augusti.Ha en riktigt skön sommar!
Första talaren till höstens Embeddedkonferens spikad
article thumbnail29/6 Är digitaliseringen den fjärde industriella revolutionen? Det är temat för Tomas Lagerbergs inledningsanförande på Embedded Conference Scandinavia i Kista i november. Tomas Lagerberg är chef för ABB:s automationsforskning i Sverige.
Sats för magnetisk kompetens
article thumbnail29/6 Amerikanska Coilcraft har utvecklat en labbsats med fokus på högfrekventa magnetiska komponenter. Med den nya satsen vill företaget erbjuda praktisk vägledning i klassrum och undervisningslabb.
Axplock från Almedalen
article thumbnail29/6 Hållbar produktion, självkörande bilar, robotarna som tar över politik och en hisnande resa genom rymden i sällskap med bland annat astronauten Christer Fuglesang. Det är bara några lockelser från Almedalsveckan 2016 på Gotland, med start söndagen den 3 juli.
Anna Wennberg: Arrow vill välja egen väg
article thumbnail29/6 För 27 år sedan publicerade föregångaren till Elektroniktidningens den allra första Komponenttoppen. Sedan dess har vi år efter år rangordnat de 30 företag som säljer mest elektronikkomponenter i Sverige. En övning vi förstått varit uppskattad läsning.
Han skapar tillväxt med företag som pusselbitar
article thumbnail29/6 När föregångaren till Addtech köpte privat-ägda Aratron för 34 år sedan kom Anders Claeson med på köpet. Då arbetade han som säljande ingenjör. 
Idag är han chef över affärsområdet Addtech Components, ett paraply över mer än 40 självständiga dotterbolag. Strategin är att bygga ett heltäckande pussel inom vissa segment av ganska små företag som har spetskompetens inom sitt gebit, 
är i ”världsklass” inom sin region och kan utvecklas vidare.
Codico ger Broadband muskler
article thumbnail29/6 Demand creation eller behovsskapande försäljning. Där har du kärnan i Broadband och samtidigt länken till österrikiska Codico som förvärvade den svenska komponentdistributören i november förra året.
Svensk gassensor får draghjälp
article thumbnail28/6 Göteborgsföretaget Insplorion får 2,8 miljoner kronor av Stiftelsen för miljöstrategisk forskning, Mistra, för vidareutveckling av gassensorer för mätning av luftkvalitet. Utvecklingen ska ske i nära samarbete med Chalmers.
Ericsson opererar på distans
article thumbnail28/6 Med 5G krymper fördröjningarna i mobilnäten till under en millisekund, tillräckligt kort för att få haptisk återkoppling med realtidskänsla. Tillsammans med Kings College i London har telekomjätten tagit fram en demo där en läkare kan diagnosticera och operera på distans med hjälp av mobilnätet.
Nej till lagförslag om självkörande bilar
article thumbnail28/6 2017 finns 100 självkörande personbilar i Göteborg via Volvo Car Groups initiativ Drive Me. Men för att Volvo ska kunna testa sina självkörande bilar i verkliga situationer krävs lagändringar. Igår sa Datainspektionen nej till ett aktuellt lagförslag.
Fler företagskunder målet för Conrad
article thumbnail28/6 Den tyska distributören Conrad är nog mest känt som ett ”jätteclas­ohlsson” trots att många av de 700 000 produkterna i katalogen är komponenter, inbyggnadskort, styrsystem, kablage, 3D-skrivare och produktionsutrustning, saker som i första hand riktar sig till företagskunder. För att få fart på försäljningen till just företag anställdes nyligen en dedikerad säljare på det nordiska kontoret i Malmö.
5 minuter Ljupce Talevski: Europamästare i reparation av kretskort
article thumbnail28/6 Ljupce Talevski är flitigt förekommande på svenska och utländska tävlingar i hand­lödning. Han älskar elektronik och kan inte tänka sig att arbeta med något annat.
Huawei adderar 5G-ansvar i Göteborg
article thumbnail27/6 Den kinesiska telekomjätten Huawei utökar uppdraget för verksamheten i Göteborg. Det är regionens kompetens inom mikrovågs- och antennteknik som fällt avgörandet.
Konstruktionssats för kraft
article thumbnail27/6 Med konstruktionssatsen Power Management Lab Kit vänder sig Texas Instruments både till studenter och industri. Alla elektroniksystem behöver kraft, menar företaget när det släpper den nya serien labbsatser som ger praktisk vägledning inom power management med fokus på systemnivå.
Första modulen för NB-IoT
article thumbnail27/6 För två veckor sedan frystes specifikationen för NB-IoT, en del i den nya LTE-standarden som öppnar för smalbandiga och energisnåla IoT-tillämpningar. Schweiziska u-blox är först med att lansera en modul för NB-IoT även om kunderna får vänta till slutet av året på de första exemplaren.
Utbildning – passé eller nödvändig?
article thumbnail27/6 I dagens samhälle spelar utbildning en allt viktigare roll. I en global värld med växande antal välutbildade och med en större tillgänglighet på information hårdnar konkurrensen i alla avseenden. I länder som Kina betraktas utbildning som något vitalt. Inte bara för vem man är, men även för en själv och ens familjs framtid. En biljett till en bättre sådan.
Arrow stöder IoT-entreprenörer på Indiegogo
article thumbnail27/6 Om du presenterar en intressant IoT-idé på gräsrotsfinansieringssajten Indiegogo, kan du få gratis lift med distributören Arrow från start till mål – ända från utvärdering av produkt till marknadsföring.
Så vill distributörerna bli din IoT-allierade
article thumbnail27/6 Elektroniktidningen har kollat upp vilken typ av stöd distributörer  erbjuder för att locka till sig klienter inom området Internet of Things.
Volvo har fått snurr på hjulen
article thumbnail23/6 Igår drog Volvo Cars igång serietillverkning av nya V90. Därmed tillverkar företaget samtliga 90-modeller i Göteborg, i Torslandafabriken. Den egenutvecklade SPA-arkitekturen ligger bakom succén, som gjort att företaget på två år nära fördubblat antalet anställda – en utveckling som  väntas fortsätta.
Häng med IoT Sverige
article thumbnail23/6 IoT som löser samhällsutmaningar inom offentlig sektor. Det är den första satsningen IoT Sverige beslutat om. Vill du hänga på? I så fall är det hög tid att agera. Sista ansökningsdag är den 31 augusti i år.

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

 

 
KOMMENTERAT
Kommentarer via Disqus

Annons
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