رکورد سرعت فیبر‌نوری شکسته شد: ۲۲٫۹ پتابیت‌برثانیه

کابل‌های فیبرنوری ستون فقرات ارتباطات مدرن مبتنی‌بر اینترنت هستند و هر‌ساله، حجم عظیمی داده را از گوشه‌و‌کنار جهان دیجیتالی منتقل می‌کنند. بنابراین، فناوری فیبر‌نوری باید با سرعتی بسیار زیاد تکامل یابد تا بتواند پاسخ‌گوی نیاز جمعیت جهان باشد؛ چراکه تقاضای ترافیک داده نه‌تنها کم نمی‌شود؛ بلکه لحظه‌به‌لحظه درحال افزایش است.

در همین زمینه، تیمی بین‌المللی متشکل از محققان مؤسسه‌ی ملی فناوری اطلاعات و ارتباطات ژاپن (NICT) و دانشگاه فناوری آیندهوون هلند و دانشگاه لاکویلا ایتالیا، توانستند به ظرفیت انتقال جدید و بی‌سابقه‌ای از‌طریق یک کابل فیبر‌نوری دست پیدا کنند.

دانشمندان ازطریق ترکیب فناوری‌های مختلف، با دو‌برابر‌کردن رکورد ۱۰٫۶۶ پتابیت‌برثانیه‌ای قبلی، به سرعت ۲۲٫۹ پتابیت‌‌بر‌ثانیه (یا ۲۲٬۹۰۰ ترابیت‌بر‌ثانیه) دست پیدا کردند.

محققان در مقاله‌ای که در وب‌سایت NICT منتشر شد، توضیح دادند که کابل فیبر‌نوری باید با به‌کارگیری راهکارهای پیشرفته‌ی انتقال داده مانند فناوری‌های مالتی‌پلکسینگ از‌طریق استفاده از فضا و طول موج، توانایی تحمل تقاضای روزافزون ترافیک داده‌ی شرکت‌ها و کاربران اینترنت را داشته باشد.

در‌ادامه‌ی توضیحات NICT آمده است که شیوه‌ی نخست با استفاده از فیبر‌های نوری پیشرفته‌‌ی حاوی چندین مسیر (یا کانال) در یک روکش مشترک و دومی با افزایش پهنای باند با بهره‌گیری از تعداد زیادی مالتی‌پلکس‌کردن بر‌پایه‌ی تفکیک طول موج (WDM)، ظرفیت انتقال کلی را افزایش می‌دهد.

محققان ژاپنی توانستند تا با بیش از ۱۰۰ کانال فضایی، به مالتی‌پلکس‌کردن تقسیم فضایی (SDM) دست پیدا کنند و کابلی ۳۸ هسته‌ای و سه‌حالته بسازند که هر هسته ‌می‌تواند بین ۰٫۳ تا ۰٫۷ پتابیت‌برثانیه داده را انتقال دهد. در‌نهایت، مجموع ظرفیت انتقال کابل فیبر‌نوری جدید به ۲۲٫۹ پتابیت‌بر‌ثانیه رسید؛ این نتیجه شامل سرباری (Overhead) برای قابلیت‌های تصحیح خطای اضافی است.

همچنین در‌صورت استفاده از کد‌های بهینه‌تر، دستیابی به سطوح انتقال داده تا ۲۴٫۷ پتابیت‌بر‌ثانیه نیز دور از دسترس نیست. محققان در‌ادامه توضیح دادند که این مقدار بیش از ۱,۰۰۰ برابر نرخ انتقال داده‌ از‌طریق سیستم‌های ارتباطی فیبرنوری مستقر در‌حال‌حاضر است.

با‌این‌حال، پیش از استفاده‌ی گسترده از فناوری انتقال جدید مذکور، زیرساخت‌های مخابراتی مربوط به فیبر‌نوری نیازمند بهبود هستند. به‌گفته‌ی NICT، ارتباطات اینترنتی آینده به فیبر‌های با ظرفیت بسیار زیاد نیازمند است؛ چراکه انتظار می‌رود تقاضا‌ی ترافیک داده تا ۱,۰۰۰ برابر افزایش یابد.

مطالعه‌ی بین‌المللی که در این مقاله به آن اشاره شد، اولین نمایش عملی و موفقیت‌آمیز ترکیب WDM چندباندی و SDM برای ایجاد کابل فیبر‌نوری چندحالته‌ی چندهسته‌ای است. این نوع از فناوری پیشرفتی مهم برای شبکه‌های مبتنی‌بر فیبر‌نوری آینده خواهد بود.

این مقاله در چهل‌و‌نهمین کنفرانس اروپایی در‌زمینه‌ی ارتباطات نوری (ECOC) که اخیراً در گلاسکو برگزار شد، به‌عنوان ارائه‌ای پس از مهلت مقرر پذیرفته شد.