Japānas Nacionālā informācijas un komunikācijas tehnoloģiju institūta (NICT) tīkla pētniecības institūta pētnieku grupa ir sasniegusi jaunu pasaules joslas platuma rekordu 1,53 Pbit/s standarta diametra optiskajā šķiedrā. Tas nozīmē, ka tajā var iekļauties globālā interneta trafiks.
Pirms pusmēneša tika ziņots par līdzīgu progresu: ar vienu lāzeru un vienu optisko mikroshēmu tika sasniegts joslas platums 1,84 Pbit / s, kas ir augstāka nekā NICT sasniegtā vērtība, taču tā problēma ir tā, ka tā joprojām ir eksperimentāla. Fotoniskie mikroshēmas izstrādes stadijā, tāpēc šo NTIC pētījumu var īstenot agrāk.
01
Multipleksēšanas tehnoloģija: sasniedziet rekordjoslas platumu 1,53 Pbit/s
Pētnieki sasniedza aptuveni 1,53 Pbit/s joslas platumu, kodējot informāciju 55 dažādās optiskajās frekvencēs (paņēmiens, kas pazīstams kā multipleksēšana). Tas ir pietiekami daudz joslas platuma, lai pārsūtītu visu pasaules interneta trafiku (aplēsts, ka tas ir mazāks par 1 Pbit/s), izmantojot vienu optiskās šķiedras kabeli: miljons reižu efektīvāks nekā Gbit savienojums (labākajā gadījumā), kāds ir vidusmēra cilvēkam.
Tehnoloģija darbojas, izmantojot dažādas gaismas frekvences visā spektrā. Tā kā katrai spektra “krāsai” (redzamai un neredzamai) ir sava frekvence: atšķirībā no visām pārējām frekvencēm tā var pārvadāt savu neatkarīgu informācijas plūsmu. Pētniekiem izdevās atbloķēt spektrālo efektivitāti 332 biti/s/Hz (biti sekundē uz hercu); tas ir trīs reizes vairāk nekā tā iepriekšējais labākais mēģinājums 2019. gadā – pēdējais sasniedza spektrālo efektivitāti 105 biti/s/Hz.
02
Eksperimentālā iestatīšana: C-joslas informācijas pārraide 184 dažādos viļņu garumos
Pētniekiem izdevās pārraidīt C joslas informāciju 184 dažādos viļņu garumos: šīs neatkarīgās, nepārklājamās frekvences tiek izmantotas, lai vienlaikus pārraidītu informāciju optiskās šķiedras kabelī. Gaisma ir modulēta, lai pārraidītu 55 atsevišķas datu plūsmas (rakstus), pirms tā tiek nosūtīta pa optiskās šķiedras kabeli. Kad tas ir modulēts (tāpat kā vairums pašlaik izvietoto optisko šķiedru kabeļu), tam ir nepieciešams stikla kodols, lai pārsūtītu visus datus. Kad dati tiek nosūtīti (aptverot 184 viļņu garumus un 55 režīmus), uztvērējs dekodē dažādus viļņu garumus un režīmus, lai apkopotu savus datus. Eksperimentā attālums starp sūtītāju un saņēmēju tika iestatīts uz 25,9 km.
①Optiskās ķemmes avots: optiskajā ķemmes avotā tiek ģenerēti 184 nesēji. ②Signāla modulācija. Nesējs ir modulēts ar 16 QAM un polarizācijas multipleksētiem signāliem. ③ Paralēlā signāla ģenerēšana. Signāli katram režīmam tiek sadalīti, un tiek piemērotas ceļa aizkaves, lai modelētu neatkarīgas datu plūsmas. ④ režīma multiplekseris. Katrs signāls tiek pārveidots citā telpiskajā režīmā un nosūtīts uz 55 režīmu šķiedru. ⑤ 55 režīma šķiedra. Signāls izplatās 25,9 kilometrus garā režīmā 55 šķiedras. ⑥ Demultipleksera režīms. Uztvērējā signāls no katra telpiskā režīma tiek atdalīts un pārveidots pamata režīmā. ⑦ Ātrgaitas paralēlais uztvērējs. Režīmu demultipleksēts signāls tiek demultipleksēts pēc viļņa garuma ar filtru un pārveidots par elektrisku signālu ar paralēlu koherentu uztvērēju. ⑧ Bezsaistes signālu apstrāde. MIMO apstrāde, lai novērstu signāla traucējumus šķiedras izplatīšanās laikā.
Eksperimentālie rezultāti liecina, ka, lai gan C joslas garajā viļņa galā (ap 1565 nm) datu pārraides ātrums nedaudz samazinās, citos viļņu garuma apgabalos tiek iegūts stabils un gandrīz vienmērīgs datu pārraides ātrums, sasniedzot kopējo 1,53 Pbit/s pēc kļūdu. korekcija
Izlikšanas laiks: 18. nov. 2022
