Светот е постојано во трка за да направи нештата да се поголеми, побрзи, поефикасни. Така и во делот на оптичките комуникациски системи. Овој месец, група на научници од University College London успеаа да ја пробијат границата за максимален проток по едно оптичко влакно од 1Tb/s, притоа постигнувајќи проток од 1.125Tb/s во лабораториски услови.
Воглавно техниките за зголемување на протокот низ оптичките мрежи е ист како и кај сите други комуникациски технологии. Се користат техники на групирање на голем број на канали со помал опсег, односно групирање на голем прој на подносители, кои заедно се канализираат во системите преку користење повеќе предаватели и повеќе приемници. Предизвикот на истражувачката фела е да се максимизира протокот помеѓу еден предавател и еден приемник. Ова зголемување на протокот се гледа како решение за следните генерации на комепцијални оптички мрежи во кои се очекува да се постигнат брзини на трансфер од 400GB/s или 1Tb/s помеѓу еден предавател и еден приемник. Сепак постигнатиот проток од 1.125Tb/s од страна на научниците на University College London уште долго време ќе остане предизвик за комерцијализирање на оваа технологија бидејќи сеуште не е постигнато комерцијално решение и за претходно поставените цели од 400Gb/s или 1Tb/s.
Развојот на оптичките технологии за максимизирање на протокот помеѓу еден предавател и еден приемник предвидува користење на повеќе подносители на предавателна страна и кохерентен приемник со широк опсег кој би ги опфатил сите подносители, со што се намалува бројот на потребни приемници, а би се искористила предноста од заедничка детекција на сигналите и можноста за истовремена обработка на примените сигнали. Максималниот проток кој до скоро бил и официјален максимум кој може да се постигне со користење на единачен кохерентен приемник е 1Tb/s, притоа користејќи оптички спектар со ширина од 125 GHz.
Пречка за постигнување поголем максимален проток се физичките карактеристики на оптичкиот кохерентен приемник, односно максималниот однос сигнал шум на приемникот кој е ограничен на 24dB. Постигнувањето поголем проток е возможно со користење на повисоки нивоа на модулација, но користењето на повисоки нивоа на модулација значи и потреба од поголем однос сигнал шум. Дури и модулационата постапка DP-256QAM (Dual Polarization – 256 Quadrature Amplitude Modulation) нема да има никакви бенефиции, бидејќи минималното ниво на однос сигнал шум за оваа модулација е 32dB. Тоа значи дека ова ниво на модулација неможе да го пренесе максималниот број на симболи во тие услови на системот. Меѓутоа за да ја компензираат разликата од 8dB, научниците користат адаптивно LDPC кодирање (различни кодни брзини за различни модулации), адаптирање на модулациската констелација и намален шум од квантизација (односно подобрени аналогно-дигитални конвертори).
Да потсетиме дека максималниот проток кој е постигнат преку користење на повеќе предаватели и повеќе приемници но притоа пренесувајќи сигнал низ едно влакно е постигнат уште во 2014 година од страна на група научници од Холандија и САД. Овие научници користејќи едно оптичко влакно со 7 јадра и притоа милтиплексирајќи 50 бранови должини во секое јадро, постигнале неверојатен проток од 255 Tb/s што претставува проток кој е неколку пати поголем од вкупниот светски Интернет проток. Тоа би значело дека филм од 1GB би можеле да го симнеме за 31 милисекунда.
Користењето на овие повеќејадрени влакна за комерицјални цели сеуште не е на повидок, затоа насоката во која ќе се одвиваат истражувањата за зголемување на протокот во оптичките мрежи се заснова на зголемувањето на протокот на монојадрените влакна преку користење на еден предавател и еден приемник.
Повеќе информации: Nature, Mashable, ExtremeTech
