agosto 1, 2021

Comcast ahora puede localizar cortes de cable de fibra óptica en minutos

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Gracias a la inspiración nocturna del ingeniero Venk Mutalik, Comcast descubrió cómo detectar roturas en sus cables de fibra óptica a través de su red en 90 segundos.

Esto le permite a la empresa enviar equipos de reparación a los cortes de fibra inmediatamente y le da a la empresa algo de defensa contra su mayor enemigo: los trabajadores de la construcción con retroexcavadoras que cortan accidentalmente cables subterráneos.

Esto es importante en un momento de la pandemia cuando la conectividad de banda ancha es fundamental para todos. Fijar los cables será aún más importante, ya que las redes transportarán 10 veces más datos en los próximos años, ya que Comcast eventualmente pasará a 10G, donde puede entregar 10 gigabits por segundo tanto en sentido ascendente como descendente a los más de 20 millones de suscriptores de su red. .

«Estamos implacablemente enfocados en la conectividad, ya que nunca ha sido más importante», dijo Elad Nafshi, vicepresidente senior del equipo de Acceso de Próxima Generación, en una entrevista con VentureBeat. “COVID realmente ha destacado la importancia de la conectividad. Y evolucionamos continuamente nuestra red. Consideramos que nuestra red es la más inteligente, rápida y confiable. Pero siempre puedes hacerlo mejor ».

Mutalik es un ingeniero del equipo de Acceso de Próxima Generación, y Comcast tomó su idea y la implementó en toda su red como una forma de mantener la red funcionando sin problemas. Mutalik encontró una forma de reutilizar la tecnología de la generación anterior para monitorear el tráfico de Internet. Comcast ahora puede enviar fácilmente señales de luz a través de la red de fibra óptica. Los rayos de luz llegan a su destino y se recuperan. Los ingenieros miden cuánto tiempo se tarda en hacer esto si la red es normal. Pero la luz rebota más rápido si hay una ruptura en la línea, y usan la diferencia de tiempo para calcular la distancia exacta desde la ruptura y exactamente dónde está.

Además, pueden usar las mismas pruebas para determinar si las líneas de fibra se están deshilachando o perdiendo la capacidad de transmitir datos. Esto le da a la compañía información sobre el tráfico de datos en sus redes, pero no los datos reales que nos enviamos entre nosotros en mensajes y similares, dijo Nafshi.

Como funciona la red

Comcast ha demostrado que puede alcanzar velocidades de Internet full duplex de 4 Gbps.

Arriba: Comcast ha demostrado que puede alcanzar velocidades de Internet full-duplex de 4 Gbps.

Crédito de la imagen: Comcast.

Los equipos de red de fibra óptica de largo alcance que conectan ciudades y pueblos en los Estados Unidos se basan en miles de dispositivos altamente especializados llamados «ROADM» (multiplexores reconfigurables add-drop) que garantizan que billones de bytes de información lleguen a los destinos previstos. Los ROADM contienen chips de «analizadores de espectro óptico» que son esencialmente prismas ultrainteligentes, que descomponen la luz láser de fibra óptica en haces cada vez más pequeños y los dirigen de manera confiable a los destinos correctos, todo en milisegundos.

Aproximadamente todos los años, los fabricantes lanzan una nueva generación de chips analizadores de espectro óptico de alta resolución más potentes, y los operadores de red reemplazan versiones anteriores de dispositivos en sus redes. Lo mismo ocurre con otros componentes, como los reflectómetros ópticos en el dominio del tiempo, componentes ópticos similares a SONAR que utilizan «ecos ópticos» para detectar imperfecciones de la fibra.

La solución de Mutalik

Comcast ha tendido muchos cables.

Arriba: Comcast ha tendido muchos cables.

Crédito de la imagen: Comcast.

Esto es lo que hizo pensar Mutalik. Sabía que los analizadores de espectro óptico de la generación anterior y otros componentes similares eran dispositivos potentes diseñados para manejar el tráfico de fibra óptica a lo largo de miles de kilómetros. ¿Qué pasaría si Comcast reutilizara estos chips optoelectrónicos maduros para monitorear el tráfico que viaja miles de pies?

«Haremos que nuestros recursos de fibra se incrementen 10 veces, o algo así exponencialmente con el tiempo, porque todo lo que necesitamos hacer será conectarnos a través de fibra», dijo Mutalik. “Y entonces tenemos una gran cantidad de recursos de fibra que van de costa a costa. Hay un cuarto de millón de nodos que tenemos conectados a las plantas y todos están a poca distancia. La pregunta era ‘¿sabemos qué están haciendo todas esas fibras?’ «

Añadió: “’¿Sabemos cuáles son las longitudes de onda en esas fibras? ¿Cuántas longitudes de onda están bajando? ¿Cuántas longitudes de onda están entrando? Y si ha habido una interrupción de cualquier tipo, ¿cómo sabemos que la interrupción es una placa de fibra en lugar de que alguien golpee un poste telefónico y luego retire el nodo? ‘».

Las redes locales de fibra óptica de Comcast en ciudades, pueblos y vecindarios cubren distancias más cortas que las redes de largo alcance que conectan ciudades. Mutalik argumentó que los componentes ópticos como los analizadores de espectro óptico, diseñados para realizar mediciones puntuales a lo largo de miles de kilómetros, serían mucho más efectivos en la gestión de una red óptica que alimenta a un solo vecindario.

Problema de identificación

La red de Comcast

Arriba: la red de Comcast hace que Gigabit Internet esté disponible para hasta 59 millones de hogares.

El equipo de Mutalik se reunió y construyó un prototipo para un sistema llamado XMF. Al instalar estos analizadores de espectro óptico en redes de fibra locales y desarrollar software para explotar las capacidades de los dispositivos de nuevas formas, el equipo pudo obtener una visibilidad sin precedentes del rendimiento en cada milímetro de esas redes.

“La intuición fue que si retrocede y observa lo último en tecnología, verá que tenemos tres generaciones de analizadores de espectro óptico de resolución más rápida y fina. Pero los chips de la generación anterior están disponibles y están perfectamente bien para lo que necesitamos hacer al tomar lo que estaba en la ruta de la señal y migrarlo a la ruta de monitoreo «, dijo Mutalik.» Y como no están pasando por la señalización, creamos estos nuevos puntos de prueba en nuestra red donde la luz se puede monitorear de forma automática, generalizada y continua, sin afectar la ruta de la señal «.

Mutalik agregó: «Y luego tenemos analizadores de espectro óptico y el reflectómetro en el dominio del tiempo envía un pulso de luz y luego esperamos el eco. Y luego, basándonos en el procesamiento de la señal de eco, podemos determinar cuánto tiempo viaja la luz antes de ser reflejado y al revés «.

A medida que XMF aprovecha la tecnología de la generación anterior para un nuevo propósito, resulta más rentable instalar herramientas de diagnóstico de fibra ultraprecisas en muchos puntos de las redes de fibra locales, lo que crea una visibilidad significativamente mayor para los equipos técnicos.

La plataforma XMF monitorea continuamente cientos de miles de enlaces ópticos de banda ancha locales cada minuto a través de la red de Comcast, midiendo tanto el espectro óptico como probando la longitud y calidad de los enlaces de fibra. En términos prácticos, esto significa que con XMF instalado, los ingenieros de red ahora pueden identificar el lugar exacto donde una red de fibra local está experimentando un problema y compartir la geolocalización precisa con los técnicos locales.

Comcast ahora puede comprender el momento exacto en que ocurre un corte de fibra. Por lo tanto, puede estar relacionado con cosas que suceden, como trabajo en progreso o mal tiempo u otra cosa. Es importante saber si se trata de un corte de fibra, un apagón o un mal funcionamiento.

«Son cosas muy difíciles de diagnosticar porque requieren varias acciones por parte de los técnicos», dijo Mutalik. “Si es una fibra picada, pregúntele a un óptico. Si un nodo no funciona correctamente, pídale a un técnico de radiofrecuencia (RF) que se vaya. A veces se necesitan horas para triangular y averiguar qué sucedió «.

Y eso se traduce en tiempo de inactividad para los suscriptores.

Una vez instalado, XMF reduce el tiempo que tarda un técnico en encontrar y aislar una fibra cortada de dos horas a un minuto y medio. Esto ayuda a la empresa a que los clientes vuelvan a conectarse más rápido. También se utiliza para descubrir y reparar el rendimiento de la fibra degradada antes de que los clientes se den cuenta. Utilizan el aprendizaje automático para ver cómo se degradan los enlaces con el tiempo y cómo el mantenimiento puede hacer que la red funcione.

“Este es un ejemplo fantástico de la innovación de Comcast”, dijo Nafshi. “Y cuando das un paso atrás, la visibilidad de lo que sucede en una red nunca ha sido más importante. ¿Cómo obtenemos el mismo nivel de visibilidad de la red? Y este es verdaderamente un desafío que le dio a Venk la razón para mirar los cientos de miles de millas de fibra que representan nuestra red de acceso «.

Desenrollarlo

Técnico de comcast

Arriba: técnico de Comcast

Crédito de la imagen: Comcast.

El equipo de XMF ahora está implementando una versión portátil de la plataforma XMF que los técnicos pueden usar en el campo para identificar problemas de enlace de fibra en segundos e incluso diagnosticar y reparar esos problemas en el lugar. Y a medida que el equipo trabaja para perfeccionar la plataforma portátil, están comenzando a escalar la versión original montada en bastidor más ampliamente en la red de Comcast.

Este es un paso importante hacia 10G, ya que será importante continuar aumentando la confiabilidad incluso cuando la industria acelera la velocidad y la capacidad, dijo Nafshi. Tecnologías como XMF y Comcast Octave han ayudado a garantizar que incluso cuando la red alcance nuevos niveles de velocidad y capacidad, también será más segura y confiable que nunca para los clientes que dependen de ella.

«En las inversiones que estamos haciendo en tecnología y en la progresión a 10G, estamos agregando no solo más velocidad», dijo. “También hemos logrado hitos clave en los últimos 12 meses. El año pasado, en el apogeo de la pandemia, anunciamos servicios simétricos a 1,25 gigabits por segundo, una prueba en nuestra red de acceso distribuido. En abril, anunciamos la primera prueba de laboratorio de DOCSIS 4.0 FDX, en la que demostramos servicios simétricos a 4 gigabits por segundo. Por eso, gran parte de la innovación de la red se destina a preparar nuestra red para el futuro «.

Mientras tanto, Comcast tiene que hacerse cargo de la red. Nafshi dijo a principios de esta semana que un camión chocó contra un poste telefónico en Houston y sacó una fibra de 75 nudos a través de ese único poste. El sistema se puso en funcionamiento e identificó la ubicación del corte a aproximadamente cinco kilómetros del sitio del centro. Se envió un equipo de inmediato y restablecieron el servicio y redujeron las horas a la duración de la interrupción.

La empresa intenta comunicarse con los equipos de construcción que utilizan retroexcavadoras para reducir el riesgo de cortes de fibra. Pero pasan cosas. En Londres, un equipo de perforación golpeó una red troncal de fibra y bloqueó parte del acceso a Internet de Londres durante tres días. Yo no se ustedes. Pero si mi conexión a Internet no estuviera disponible durante tres días, me mudaría a un hotel.

VentureBeat

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