स्टँडर्ड फायबरने बँडविड्थसाठी जागतिक विक्रम गाठला, एकूण जागतिक इंटरनेट ट्रॅफिकला मागे टाकले

जपानच्या नॅशनल इन्स्टिट्यूट ऑफ इन्फॉर्मेशन अँड कम्युनिकेशन्स टेक्नॉलॉजी (एनआयसीटी) च्या नेटवर्क रिसर्च इन्स्टिट्यूटच्या एका संशोधन पथकाने मानक-व्यासाच्या ऑप्टिकल फायबरवर १.५३ पीबीटी/सेकंदचा नवीन जागतिक बँडविड्थ रेकॉर्ड साध्य केला आहे. याचा अर्थ असा की संपूर्ण जागतिक इंटरनेट ट्रॅफिक त्यात बसू शकतो.
दोन आठवड्यांपूर्वी अशीच एक प्रगती नोंदवण्यात आली होती: एका लेसर आणि एका ऑप्टिकल चिपने १.८४ Pbit/s ची बँडविड्थ साध्य करण्यात आली, जी ICT ने मिळवलेल्या मूल्यापेक्षा जास्त आहे, परंतु समस्या अशी आहे की ती अजूनही प्रायोगिक आहे. फोटोनिक चिप्स डिझाइन टप्प्यात आहेत; म्हणून, हे ICT संशोधन लवकर अंमलात आणता येईल.

०१

मल्टीप्लेक्सिंग तंत्रज्ञान: १.५३ Pbit/s ची विक्रमी बँडविड्थ साध्य करा.
संशोधकांनी ५५ वेगवेगळ्या ऑप्टिकल फ्रिक्वेन्सीज (मल्टिप्लेक्सिंग म्हणून ओळखल्या जाणाऱ्या तंत्र) मधून माहिती एन्कोड करून अंदाजे १.५३ Pbit/s ची बँडविड्थ मिळवली. एकाच फायबर ऑप्टिक केबलद्वारे जगातील सर्व इंटरनेट ट्रॅफिक (अंदाजे १ Pbit/s पेक्षा कमी) वाहून नेण्यासाठी ही बँडविड्थ पुरेशी आहे - जी सरासरी व्यक्तीकडे असलेल्या Gbit कनेक्शनपेक्षा (सर्वोत्तम) दहा लाख पट अधिक प्रभावी आहे.
हे तंत्रज्ञान स्पेक्ट्रममध्ये वेगवेगळ्या प्रकाश फ्रिक्वेन्सीजचा वापर करून कार्य करते. स्पेक्ट्रममधील प्रत्येक "रंग" (दृश्यमान आणि अदृश्य) ची स्वतःची वारंवारता असल्याने, इतर सर्व फ्रिक्वेन्सीजपेक्षा ते स्वतःची स्वतंत्र माहिती प्रवाह वाहून नेऊ शकते. संशोधकांनी 332 बिट्स/सेकंद/हर्ट्झ (प्रति हर्ट्झ बिट्स प्रति सेकंद) ची वर्णक्रमीय कार्यक्षमता प्राप्त केली, जी 2019 मध्ये त्यांच्या मागील सर्वोत्तम प्रयत्नापेक्षा तीन पट जास्त आहे, ज्याने 105 बिट्स/सेकंद/हर्ट्झची वर्णक्रमीय कार्यक्षमता प्राप्त केली.

०२
प्रायोगिक सेटअप: १८४ वेगवेगळ्या तरंगलांबींवर सी-बँड माहिती प्रसारण
संशोधकांनी १८४ वेगवेगळ्या तरंगलांबींमध्ये सी-बँड माहिती यशस्वीरित्या प्रसारित केली: या स्वतंत्र, नॉन-ओव्हरलॅपिंग फ्रिक्वेन्सीजचा वापर फायबर ऑप्टिक केबलमध्ये एकाच वेळी माहिती प्रसारित करण्यासाठी केला जातो. फायबर ऑप्टिक केबलमधून पाठवण्यापूर्वी प्रकाश ५५ स्वतंत्र प्रवाह (नमुने) प्रसारित करण्यासाठी मॉड्युलेटेड असतो. एकदा मॉड्युलेटेड झाल्यावर (सध्या तैनात केलेल्या बहुतेक फायबर ऑप्टिक केबल्सप्रमाणे), सर्व डेटा वाहून नेण्यासाठी काचेच्या कोरची आवश्यकता असते. डेटा (१८४ तरंगलांबी आणि ५५ मोड्समध्ये पसरलेला) पाठवला जात असताना, रिसीव्हर त्याचा डेटा गोळा करण्यासाठी वेगवेगळ्या तरंगलांबी आणि मोड्स डीकोड करतो. प्रयोगात, ट्रान्समीटर आणि रिसीव्हरमधील अंतर २५.९ किमी निश्चित केले गेले.

① ऑप्टिकल कॉम्ब सोर्स: एका ऑप्टिकल कॉम्ब सोर्समध्ये १८४ कॅरियर्स तयार केले जातात. ② सिग्नल मॉड्युलेशन: कॅरियर १६ QAM सिग्नल्स आणि मल्टीप्लेक्स्ड पोलरायझेशनसह मॉड्युलेटेड आहे. ③ समांतर सिग्नल जनरेशन: प्रत्येक मोडसाठी सिग्नल विभाजित केले जातात आणि स्वतंत्र डेटा स्ट्रीम्सचे अनुकरण करण्यासाठी पथ विलंब लागू केला जातो. ④ मोड मल्टीप्लेक्सर: प्रत्येक सिग्नल वेगळ्या स्पेशियल मोडमध्ये रूपांतरित केला जातो आणि ५५-मोड फायबरवर पाठवला जातो. ⑤ ५५-मोड फायबर: सिग्नल २५.९-किलोमीटर-लांब ५५-मोड फायबरमध्ये प्रसारित होतो. ⑥ मोड डिमल्टीप्लेक्सर: रिसीव्हरवर, सिग्नल प्रत्येक स्पेशियल मोडमध्ये वेगळे केले जाते आणि मूलभूत मोडमध्ये रूपांतरित केले जाते. ⑦ हाय-स्पीड पॅरलल रिसीव्हर: मोड-डिमल्टीप्लेक्स्ड सिग्नल फिल्टरद्वारे तरंगलांबी-डिमल्टीप्लेक्स्ड असतो आणि समांतर सुसंगत रिसीव्हरद्वारे इलेक्ट्रिकल सिग्नलमध्ये रूपांतरित केला जातो. ⑧ ऑफलाइन सिग्नल प्रोसेसिंग. फायबर प्रसारादरम्यान सिग्नल हस्तक्षेप दूर करण्यासाठी MIMO प्रोसेसिंग.

प्रायोगिक निकालांवरून असे दिसून आले आहे की जरी C बँडच्या लांब तरंगलांबी टोकावर (सुमारे १५६५ nm) डेटा दर किंचित कमी होतो, तरीही इतर तरंगलांबी प्रदेशांमध्ये स्थिर आणि जवळजवळ एकसमान डेटा दर प्राप्त होतो, जो त्रुटी सुधारल्यानंतर एकूण १.५३ Pbit/s पर्यंत पोहोचतो.