Международная группа учёных во главе с британскими коллегами побила собственный рекорд по скорости передачи данных по обычному оптоволокну. Ранее они добились передачи данных на уровне 302 Тбит/с, тогда как новая отметка зафиксирована на уровне 402 Тбит/с. Важным в этом достижении стало то, что в эксперименте использовалось обычное волокно из магазина, что обещает поднять скорость уже существующих сетей.

Источник изображения: scitechdaily.com

Несмотря на достигнутый прогресс в области оптической связи, требования к пропускной способности растут как со стороны компаний и властей, так и со стороны рядовых граждан. Этот вопрос решается за деньги, но дополнительных затрат хотелось бы избежать всем. Предложенное учёными решение лежит именно в этой плоскости — пропускную способность можно увеличить без изменения инфраструктуры, хотя оборудование для передачи и приёма, очевидно, придётся использовать новое. Но это явно не сравнится с затратами на прокладку новых оптических линий передачи.

Своё предложение исследователи из Астонского университета, японского Национального института информационно-коммуникационных технологий (NICT) и Nokia Bell Labs в США строят на базе расширения диапазонов передачи данных. Традиционно оптоволокно работало на диапазонах волн C и L. Затем исследователи включили в обслуживание ещё два диапазона: E и S. Наконец, в новой работе они задействовали ещё два диапазона — O и U. Последний стал самым сложным при реализации, ведь в продаже нет соответствующих приёмников и передатчиков. Команде учёных из Великобритании пришлось самостоятельно разрабатывать и производить оборудование.

Доктор Филлипс из Астонского университета сказал: «Это открытие может помочь увеличить пропускную способность одного оптоволокна, чтобы мир получил более производительную систему. Ожидается, что недавно разработанная технология внесет значительный вклад в расширение пропускной способности инфраструктуры оптической связи, поскольку будущие услуги передачи данных быстро увеличат спрос».

Сегодня Федеральная комиссия по связи (FCC) США изменила своё определение понятия «широкополосный интернет-доступ» и теперь оно подразумевает скорость скачивания не ниже 100 Мбит/с и скорость загрузки не менее 20 Мбит/с. Начиная с 2015 года широкополосным доступом официально считался канал со скоростью скачивания 25 Мбит/с и скоростью загрузки 3 Мбит/с. Сравнительно недавно, в 2021 году, председатель FCC уверял, что таких показателей достаточно.

Источник изображений: unsplash.com

Это определение имеет большое значение, поскольку даёт FCC критерии для оценки качества широкополосной связи и регулирования провайдеров, чтобы обеспечить достойную скорость доступа в интернет по всей территории США. FCC основывает стандарты, опираясь на возможности финансирования и требования федеральных и государственных органов, а также на «модели потребительского использования».

Комиссар FCC Джессика Розенворсель (Jessica Rosenworcel) заявляла: «Я думаю, что наш новый порог, честно говоря, должен составлять 100 Мбит/с. Я думаю, что все, что не соответствует этому, лишает наших детей будущего и тормозит новую цифровую экономику».

Соответствует ли новое определения скорости широкополосной связи личному восприятию пользователя зависит от места проживания. По данным FCC, на сегодняшний день фиксированная наземная широкополосная связь физически не доступна примерно 24 миллионам американцев, включая почти 28 % американцев, проживающих в сельской местности, и более 23 % американских граждан, проживающих на землях племён.

Покрытие мобильной связи 5G не обеспечивает минимальной скорости скачивания в 35 Мбит/с примерно для 9 % всех американцев, почти для 36 % американцев в сельской местности и для более чем 20 % людей на территориях племён.

45 миллионов американцев не имеют доступа как к фиксированным широкополосной связи со скоростью скачивания 100 Мбит/с, так и к мобильным услугам 5G со скоростью скачивания 35 Мбит/с. Каналом шириной 1 Гбит/с на 1000 учащихся и сотрудников школ обеспечены 74 % школьных округов.

Новое определение скорости широкополосной фиксированной связи было продавлено демократическим большинством FCC после нескольких лет безуспешных попыток благодаря изменению состава комиссии.

Международная группа исследователей сообщила о достижении мирового рекорда в скорости передачи данных по стандартному 125-мкм оптоволокну. Из утверждённых стандартов в новом оптоволокне только его толщина, тогда как оно само содержит 19 жил (ядер). Несмотря на новую начинку, сохранение стандартных физических размеров кабеля позволит использовать существующую кабельную инфраструктуру, что облегчит обновление сетей до нового уровня.

Источник изображения: NICT

Разработку на 46-й конференции по оптико-волоконной связи представили инженеры из Японии (NICT и Sumitomo Electric), а также специалисты Эйндховенского технологического университета (Нидерланды), Университета Л’Акуила (Италия) и Австралийского университета Маккуори.

Отметим, что скорость передачи 1,7 Пбит/с (1,7 петабит, 1,7 млн гигабит или 212,5 Тбайт в секунду) — это не самая высокая пропускная способность, достигнутая на оптическом волокне. Мировой рекорд по этому показателю был достигнут скандинавскими учёными в прошлом году, и он составляет 1,84 Пбит/с. Однако цена этому — усложнённая технология передачи, которая так просто не может быть реализована на современном уровне развития производства.

Новая разработка, напротив, использует существующие технологии как для выпуска оптических кабелей, так и распространённую элементную базу. Также использование стандартной для оптических кабелей толщины позволит сохранить всю имеющуюся кабельную инфраструктуру, что позволит провести модернизацию действующих кабельных сетей в кратчайшие сроки — от 5 до 10 лет.

Суть предложения заключается в переходе на оптические кабели с 19 ядрами (сердцевинами). Опытный кабель был изготовлен компанией Sumitomo Electric, а оптический стеклянный чип (мультиплексор) с выгравированными в нём волноводами для разделения сигнала с одного ядра на 19 создали австралийцы, для чего использовали лазерный 3D-принтер. В ходе демонстрации данные передавались на рекордной скорости на дальность 67 км.

«В Университете Маккуори мы создали компактный стеклянный чип с волноводным рисунком, выгравированным на нём с помощью технологии 3D-лазерной печати, — рассказал доктор Саймон Гросс из Инженерной школы Маккуори, один из разработчиков проекта. — Это позволяет подавать сигналы в 19 отдельных жил волокна одновременно с равномерными низкими потерями. Другие подходы связаны с потерями и ограничены по количеству ядер».