1 000 000 Гбіт/с на 1800 км: японці встановили рекорд швидкості передачі даних за майже звичайним оптоволокном

Загрузка пяти тысяч фильмов в разрешении 4K всего за секунду — звучит как фантастика, но группе японских учёных удалось добиться примерно такого результата. Для этого им потребовалось специально разработанное оптическое волокно, которое не толще повсеместно используемого сегодня.

Источник изображения: Denny Müller / unsplash.com

Японские учёные установили мировой рекорд, передав 1,02 петабита (1,02 × 10⁶ Гбит или 127,5 Гбайт) данных за секунду на расстояние 1808 км с помощью специального 19-жильного оптического волокна. Авторы проекта отмечают, что созданная ими технология поможет подготовить современные сети к будущему — к росту трафика из-за искусственного интеллекта, связи 6G, интернета вещей и других решений. Инженеры долгие годы пытаются увеличить объёмы данных, которые могут передаваться по оптоволокну. Им удавалось выходить на петабиты в секунду, но только на коротких дистанциях — менее 1000 км. Передача на большие расстояния всегда была сложной задачей, поскольку по мере продвижения сигнал ослабевает, а усиливать его на многожильном кабеле без создания помех затруднительно.

Создатели новой технологии решили эту проблему, разработав особый тип 19-жильного оптоволокна. Это как заменить однополосную дорогу 19-полосной магистралью в волокне толщиной 0,125 мм — именно такой диаметр используется в существующей инфраструктуре. Данные передаются независимо по каждой жиле, а на кабеле в целом формируется огромный поток данных. Потребовалась интеллектуальная система усиления — оно должно осуществляться на всех жилах одновременно и сразу в C- и L-диапазонах. В системе применялась комбинация усилителей, работающих со всеми 19 жилами, не смешивая сигналы. Учёные соорудили 19 рециркуляционных контуров, на каждом из которых использовалась одна волоконная жила, и пропустили через них сигналы 21 раз, имитируя общее расстояние в 1808 км. На выходе сигналы принимал 19-канальный приёмник, а цифровой процессор MIMO очищал их, удаляя помехи и рассчитывая скорость передачи данных.

В результате удалось добиться пропускной способности 1,02 Пбит/с на расстоянии 1808 км — это мировой рекорд для оптоволоконной связи с использованием волокон стандартного размера. Также был зафиксирован рекордный удельный показатель — 1,86 Эбит/с на 1 км, характеризующий производительность волоконной системы. Ранее учёным удалось достичь скорости 1,7 Пбит/с на 19-жильном оптоволоконном кабеле предыдущего поколения, но на относительно коротком расстоянии — 63,5 км. «В обществе после 5G ожидается взрывной рост объёма трафика данных из-за новых услуг связи, и требуется реализация передовой информационно-коммуникационной инфраструктуры», — отметили авторы проекта.

Хочешь узнать больше - читай отзывы