Изтегляне на пет хиляди 4K филма само за една секунда!

Изтеглянето на пет хиляди 4K филма само за една секунда звучи като научна фантастика, но група японски учени са успяха да постигнат приблизително същия резултат. За да направят това, те са се нуждаят от специално проектирано оптично влакно, което не е по-дебело от това, което се използва обикновено днес.

Така, японските учени поставят световен рекорд, като предават 1.02 петабита (1.02 × 10⁶ Gbit или 127.5 TB) данни в секунда на разстояние от 1 808 км, използвайки специално 19-жилно оптично влакно. Авторите на проекта отбелязват, че създадената от тях технология ще помогне за подготовката на съвременните мрежи на бъдещето.

Иновацията ще е полезна и за растежа на трафика, дължащ се на изкуствения интелект, 6G комуникациите, Интернет и други решения. Инженерите се опитват да увеличат количеството данни, които могат да се предават по оптични влакна, от много години. Чак сега те успяват да достигнат петабита в секунда, но само на кратки разстояния.

Предаването на дълги разстояния винаги е било предизвикателство, защото сигналът отслабва с пътуването си и е трудно да се усили по многожилен кабел, без да се създават смущения. Създателите на новата технология решават този проблем, като разработват специален тип 19-жилен оптичен кабел. Това е като да замените еднолентов път с 19-лентова магистрала.

Оптичният кабел е с влакно с дебелина 0.125 мм, какъвто е диаметърът, използван в съществуващата инфраструктура. Данните се предават независимо по всяко ядро ​​и по кабела като цяло се формира огромен поток от данни. Необходима е и интелигентна система за усилване - тя трябва да се осъществява по всички ядра едновременно и наведнъж в C- и L-диапазоните.

Системата използвала комбинация от усилватели, които работят с всичките 19 ядра, без да смесват сигналите. Учените изграждат 19 рециркулационни контура, всеки от които използва по едно влакнесто ядро, и пропуска сигналите през тях 21 пъти, симулирайки общо разстояние от 1 808 км. На изхода сигналите се приемат от 19-канален приемник, а цифровият MIMO процесор ги почиства, премахвайки смущенията и изчислявайки скоростта на пренос на данни.

В резултат на това е възможно да се постигне пропускателна способност от 1.02 Pbit/s на разстояние от 1 808 км - това е световен рекорд за оптична комуникация, използваща влакна със стандартен размер. Регистриран е и друг рекорден показател - 1.86 Ebit/s на 1 км, характеризиращ производителността на оптичната система.

Преди това учените успяха да постигнат скорост от 1.7 Pbit/s по 19-жилен оптичен кабел от предишното поколение, но на относително кратко разстояние - 63.5 км. „В обществото след 5G се очаква експлозивен растеж на трафика на данни поради новите комуникационни услуги и е необходимо внедряване на усъвършенствана информационна и комуникационна инфраструктура“, отбелязват авторите на проекта.