Исследователи из Японского национального института информационных и коммуникационных технологий (NICT) смогли переправить данные по специализированному многожильному оптоволоконному кабелю с рекордной в мире скоростью, применив методы, доступные для уже действующей инфраструктуры. Об этом сообщает портал Gizmodo Australia. Перевод основных положений публикации представлен изданием discover24.ru.
Новый рекорд скорости передачи данных по оптоволоконному кабелю, установленный в Японии специалистами NICT, составил 1,02 петабита в секунду и был осуществлен на расстояние 51,7 км. Это эквивалентно отправке 127 500 ГБ данных каждую секунду и, по оценкам экспертов отрасли, примерно в 100 000 раз быстрее, чем параметры обещанного следующего поколения высокоскоростных гигабитных соединений, обеспечивающих доступ в Интернет для домашних пользователей.
Тот же NICT в декабре 2020 года фактически осуществил первую успешную передачу данных со скоростью 1 петабит в секунду по оптоволоконному кабелю стандартного диаметра. Повышение этого прежнего рекорда скорости до 1,02 петабит в секунду – не столь большое, но впечатляющим это достижение делает прежде всего технология, использованная для получения такого результата.
В 2020 году исследователи NICT отправили данные по оптоволоконному кабелю с одной жилой, но использовали многорежимный метод, при котором несколько сигналов смешивались вместе во время передачи. В общей сложности было задействовано 15 таких отдельных «режимов». Хотя достижения в скорости стали значительными, многомодовый метод требует специального оборудования для расшифровки сигналов и извлечения пригодных для использования данных, что в свою очередь требует разработки и развертывания новых интегральных схем по всей сети – то есть весьма дороостоящие обновления для потенциального внедрения интернет-провайдерами.
На этот раз исследователи отказались от многомодового подхода и сократили до четырех число «режимов», каждый из которых задействовал одну из четырех жил внутри специального оптоволоконного кабеля стандартного диаметра. Грубое упрощение того, что создали исследователи, можно представить в виде пластиковой трубочки с четырьмя более тонкими «соломинками» внутри, каждая из которых содержит газировку с разным вкусом.
Но многожильный кабель был не единственной инновацией, которую применили исследователи NICT в новом эксперименте. В частности, они расширили полосу усиления до полного S-диапазона (частоты дециметровых и сантиметровых длин волн в пределах от 2 до 4 ГГц). Кроме того, использовались специализированные волоконные усилители, легированные тулием (TDFA) – для S-диапазона, и расширенные волоконные усилители, легированные эрбием (EDFA) – для L-диапазона.
В конечном итоге специалисты смогли задействовать рекордный оптический спектр в 20 ТГц с 801 каналом, с разнесенными длинами волн по 25 ГГц в каждом, и с модуляцией 256 QAM с двойной поляризацией для высокой спектральной плотности во всех диапазонах длин волн.
Самая важная часть новой рекордной демонстрации NICT заключается в том, что этот прорыв опирается на аппаратное обеспечение и методы, которые полностью совместимы с обычным оборудованием приемопередатчиков, которое уже используется по всей стране. Для потенциального внедрения такой технологии провайдерами необходимо будет лишь установить новый тип оптоволоконного кабеля, но, поскольку исследователи ограничили размер своего многожильного кабеля действующими стандартами, он будет полностью совместим с существующей инфраструктурой.
«По мере того, как 5G становится все более распространенным, а 6G – уже не за горами, спрос на повышенные объемы данных будет продолжать расти как на дрожжах. Подобная инновация обещает дать интернет-провайдерам значительную фору, по крайней мере, на несколько лет», – заключает Gizmodo Australia.