Vědci z japonského Národního institutu informačních a komunikačních technologií (NICT) předvedli přenos dat rychlostí více než jeden petabit za sekundu. Vystačili si přitom se standardním vícežilovým (MCF) optickým kabelem o průměru 0,125 milimetrů, uvádí magazín TechXplore.
Vědci pod vedením Benjamina J. Puttnama zkonstruovali přenosový systém, který díky využití technologie WDM (Wavelength Division Multiplexing) podporuje rekordní šířku optického pásma přesahující 20 THz.
Budoucnost je v rychlých přenosech dat
Zrychlování datových přenosů je nezbytné pro další rozvoj celosvětové síťové infrastruktury – zejména pro páteřní síťové prvky. Zvětšují se objemy přenášených dat a spolu s tím rostou i požadavky na co možná nejrychlejší konektivitu. Ostatně i běžný koncový zákazník si dnes může pořídit internetovou přípojku s přenosovou rychlostí až 1 Gb/s.
Svět komunikací udělal v posledních letech obrovský skok, ve kterém hraje zásadní roli přechod od měděných kabelů k optickým vláknům. Rychlost přenosu dat se mnohonásobně zvýšila, a právě tato infrastruktura umožňuje uskutečňování videohovorů ve vysoké kvalitě či sledování filmů v rozlišení 4K.
Vědci již nějakou dobu v laboratoři pracují na nové generaci optických kabelů, které vypadají jako klasické, ale dokážou podporovat více způsobů přenosu. Většinou tyto metody zahrnují použití různých způsobů přenosu uvnitř jednoho jádra.
Specializované obvody
V prosinci 2020 vědci z NICT předvedli petabitový přenos dat pomocí 15 režimů v jednom jádře. Aby tento přenos fungoval efektivně, je nutné, aby zpracování signálu probíhalo způsobem MIMO (multiple-input-multiple-output).
V takovém případě jsou signály před odesláním zakódovány a při příjmu je třeba je specializovaným zařízením rozkódovat. To vyžaduje použití specializovaných integrovaných obvodů, takže praktické nasazení této technologie závisí především na tom, kdy budou tyto obvody dostupné v širším měřítku.
Druhou možností je přenášet signály v jednom módu, ale pomocí více žil. Ve výsledku tak data putují více cestami v optickém vlákně, které se zvenku nijak neliší od stávajících, ale uvnitř jím procházejí miliony bitů dat. Vzhledem k tomu, že výroba těchto kabelů se příliš neodlišuje od výroby stávajících jednožilových kabelů, je snazší uvést je do komerční reality.
Pokročilé technologie
Vědci z NICT využili technologii WDM, kdy se signály různých vlnových délek přenášejí přes stejné médium. To umožňuje přenos většího objemu dat současně po stejném kabelu. Tato technologie byla komerčně využívána a provozovatelé optických kabelů používali k přenosu dat pásma C a L.
Spolu s využitím těchto dvou pásem odborníci při testovacím přenosu zapojili také nedávno objevené pásmo S. S použitím vlastních zesilovačů pro tato pásma se jim podařilo dosáhnout rekordní šířky optického pásma 20 THz. Systém přenášel data rychlostí 1,02 Pb/s na vzdálenost 51 kilometrů. To odpovídá odeslání 127 500 GB dat každou sekundu, což je dostatečná kapacita pro více než 10 milionů kanálů vysílajících v rozlišení 8K.
Očekává se, že s nástupem 5G a Wi-Fi 6E ve světě dojde k explozi množství dat, která bude nutné přenášet. Technologie, jako je tato, může zajistit, že přechod proběhne hladce. Vědci svou práci představili na Mezinárodní konferenci o laserech a elektrooptice (CLEO) 2022.