پژوهشگران در چین موفق شدند سرعت انتقال داده 51.3 ترابیت بر ثانیه را از طریق یک فیبر نوری توخالی در مسیری حدود ۲۰۶ کیلومتر ثبت کنند.
به گزارش سرویس اینترنت و شبکه تکناک، این پروژه با همکاری شرکت China Telecom، شرکت Yangtze Optical Fibre and Cable Joint Stock Limited Company و شرکت Dekoli در قالب یک برنامه ملی تحقیقاتی برای توسعه فناوریهای پیشرفته فیبر نوری اجرا شد. پژوهشگران این آزمایش را روی طولانیترین کابل تجاری فیبر نوری توخالی فرامرزی جهان انجام دادند و به سرعت انتقال ۱.۲ ترابیتبرثانیه برای هر طول موج دست یافتند؛ رکوردی که تاکنون در یک آزمایش میدانی ثبت نشده بود.
برخلاف فیبرهای نوری متداول که نور را از میان هستهای شیشهای عبور میدهند، فیبر نوری توخالی نور را درون یک هسته پر از هوا هدایت میکند. این تفاوت ساختاری باعث کاهش تأخیر انتقال سیگنال و افزایش ظرفیت انتقال داده میشود. همین ویژگیها، فیبر نوری توخالی را به یکی از گزینههای اصلی برای توسعه شبکههای نوری نسل آینده، شبکههای ستون فقرات اینترنت و مراکز داده بزرگ تبدیل کرده است.
تیم تحقیقاتی برای دستیابی به این رکورد، یک سامانه انتقال بهینهشده را توسعه داد. این سامانه توانست بدون استفاده از تجهیزات تقویتکننده میان مسیر، حجم عظیمی از دادهها را در فاصلهای نزدیک به ۲۰۶ کیلومتر منتقل کند. این موفقیت، استاندارد جدیدی را برای انتقال داده با ظرفیت بالا در فواصل طولانی تعریف میکند.
یکی از مهمترین دستاوردهای این پروژه، حل چالش انتقال سیگنالهای پرتوان در یک شبکه واقعی مبتنی بر فیبر نوری توخالی بود. پژوهشگران پیش از این تنها در شرایط آزمایشگاهی به نتایج مشابه دست یافته بودند، اما این آزمایش نشان داد که فناوری جدید میتواند در زیرساختهای ارتباطی واقعی نیز عملکردی پایدار و قابل اعتماد داشته باشد.
تیم تحقیقاتی برای افزایش بهرهوری سامانه، از یک مکانیزم تطبیقی کنترل نرخ انتقال برای هر طول موج استفاده کرد. این فناوری بهجای استفاده از پارامترهای ثابت، نرخ انتقال داده را برای هر کانال به صورت لحظهای تنظیم میکند. همچنین پژوهشگران توان خروجی هر کانال را به صورت مستقل مدیریت کردند تا عملکرد کل سامانه در شرایط مختلف بهینه باقی بماند.
این طراحی امکان انتقال همزمان دادهها با نرخهای متفاوت، فاصلههای مختلف میان کانالها و سطح توان اختصاصی برای هر طول موج را فراهم کرد. در نتیجه، سامانه توانست عملکرد همه کانالها را به صورت متوازن حفظ کند و ظرفیت انتقال را بدون کاهش پایداری افزایش دهد.
پژوهشگران علاوه بر بهبود سامانه انتقال، یک معماری جدید برای تقویت سیگنالهای نوری نیز طراحی کردند. این معماری از دو واحد تقویت متوالی و فناوری آلایش چندعنصری بهره میبرد و بازده و پایداری تقویت سیگنال را در توانهای بالا افزایش میدهد. این سامانه به حداکثر توان خروجی ۳۳.۵ دسیبلمیلیوات (dBm) دست یافت و کیفیت انتقال سیگنال را در سراسر شبکه حفظ کرد.
تیم پروژه برای افزایش ایمنی سامانه نیز چندین مکانیزم حفاظتی را به کار گرفت. این قابلیتها شامل پایش مداوم توان در مسیر نوری، تشخیص خودکار ناهنجاریها، خاموشسازی ایمن هنگام بروز شرایط غیرعادی و ارسال هشدار به بخشهای مختلف سامانه هستند. این لایههای حفاظتی، خطر آسیب دیدن تجهیزات را کاهش و قابلیت اطمینان شبکه را در انتقال داده با توان بالا افزایش میدهند.
موفقیت این آزمایش نشان میدهد که فیبر نوری توخالی از مرحله تحقیقات آزمایشگاهی عبور کرده و به فناوری قابل استفاده در شبکههای ارتباطی آینده نزدیک شده است. کارشناسان معتقد هستند که این فناوری میتواند نقش مهمی در توسعه نسل بعدی اینترنت، ارتباطات بینقارهای، رایانش ابری و مراکز داده فوقمقیاس ایفا کند.
