معیاری فائبر نے کل عالمی انٹرنیٹ ٹریفک کو پیچھے چھوڑتے ہوئے بینڈوتھ کا عالمی ریکارڈ حاصل کیا۔

جاپان کے نیشنل انسٹی ٹیوٹ آف انفارمیشن اینڈ کمیونیکیشن ٹیکنالوجی (NICT) کے نیٹ ورک ریسرچ انسٹی ٹیوٹ کی ایک تحقیقی ٹیم نے معیاری قطر کے آپٹیکل فائبر پر 1.53 Pbit/s کا نیا عالمی بینڈوتھ ریکارڈ حاصل کیا ہے۔ اس کا مطلب ہے کہ پوری عالمی انٹرنیٹ ٹریفک اس کے اندر فٹ ہو سکتی ہے۔
اسی طرح کی ایک پیش رفت دو ہفتے قبل رپورٹ کی گئی تھی: 1.84 Pbit/s کی بینڈوتھ ایک سنگل لیزر اور ایک آپٹیکل چپ کے ساتھ حاصل کی گئی تھی، جو کہ ICTs کے ذریعے حاصل کی گئی قدر سے زیادہ ہے، لیکن مسئلہ یہ ہے کہ یہ ابھی تک تجرباتی ہے۔ فوٹوونک چپس ڈیزائن کے مرحلے میں ہیں۔ لہذا، اس ICT تحقیق کو جلد نافذ کیا جا سکتا ہے.

01

ملٹی پلیکسنگ ٹیکنالوجی: 1.53 Pbit/s کی ریکارڈ بینڈوتھ حاصل کریں۔
محققین نے 55 مختلف آپٹیکل فریکوئنسیوں (ایک تکنیک جسے ملٹی پلیکسنگ کہا جاتا ہے) میں معلومات کو انکوڈنگ کرکے تقریباً 1.53 Pbit/s کی بینڈوتھ حاصل کی۔ یہ ایک واحد فائبر آپٹک کیبل کے ذریعے پوری دنیا کی انٹرنیٹ ٹریفک (تخمینہ 1 Pbit/s سے کم) لے جانے کے لیے کافی بینڈوڈتھ ہے — جو اوسط فرد کے پاس موجود گیگابٹ کنکشن (بہترین طور پر) سے دس لاکھ گنا زیادہ موثر ہے۔
یہ ٹیکنالوجی پورے سپیکٹرم میں روشنی کی مختلف تعدد کو استعمال کر کے کام کرتی ہے۔ چونکہ سپیکٹرم میں ہر "رنگ" (مرئی اور پوشیدہ) کی اپنی فریکوئنسی ہوتی ہے، دیگر تمام تعدد کے برعکس، یہ معلومات کا اپنا خود مختار سلسلہ لے سکتا ہے۔ محققین نے 332 بٹس/ سیکنڈ/ ہرٹز (بٹس فی سیکنڈ فی ہرٹز) کی سپیکٹرل کارکردگی حاصل کی، جو 2019 میں ان کی سابقہ ​​بہترین کوشش سے تین گنا زیادہ ہے، جس نے 105 بٹس/ سیکنڈ/ ہرٹز کی سپیکٹرل کارکردگی حاصل کی۔

02
تجرباتی سیٹ اپ: 184 مختلف طول موجوں پر سی بینڈ معلومات کی ترسیل
محققین نے C-band کی معلومات کو 184 مختلف طول موجوں میں کامیابی کے ساتھ منتقل کیا: یہ آزاد، غیر اوور لیپنگ فریکوئنسیوں کو فائبر آپٹک کیبل کے اندر بیک وقت معلومات کی ترسیل کے لیے استعمال کیا جاتا ہے۔ روشنی کو فائبر آپٹک کیبل کے ذریعے بھیجے جانے سے پہلے ڈیٹا کے 55 الگ الگ اسٹریمز (پیٹرن) منتقل کرنے کے لیے ماڈیول کیا جاتا ہے۔ ایک بار ماڈیول ہونے کے بعد (جیسا کہ زیادہ تر فائبر آپٹک کیبلز فی الحال تعینات ہیں)، اسے تمام ڈیٹا لے جانے کے لیے شیشے کے کور کی ضرورت ہوتی ہے۔ جیسا کہ ڈیٹا (184 طول موج اور 55 طریقوں پر پھیلا ہوا) بھیجا جاتا ہے، وصول کنندہ اپنے ڈیٹا کو جمع کرنے کے لیے مختلف طول موجوں اور طریقوں کو ڈی کوڈ کرتا ہے۔ تجربے میں ٹرانسمیٹر اور ریسیور کے درمیان فاصلہ 25.9 کلومیٹر طے کیا گیا۔

① آپٹیکل کومب سورس: آپٹیکل کومب سورس میں 184 کیریئرز بنائے جاتے ہیں۔ ② سگنل ماڈیولیشن: کیریئر کو 16 QAM سگنلز اور ملٹی پلیکس پولرائزیشن کے ساتھ ماڈیول کیا جاتا ہے۔ ③ متوازی سگنل جنریشن: ہر موڈ کے سگنلز تقسیم ہوتے ہیں، اور راستے میں تاخیر کا اطلاق آزاد ڈیٹا اسٹریمز کی تقلید کے لیے کیا جاتا ہے۔ ④ موڈ ملٹی پلیکسر: ہر سگنل کو ایک مختلف مقامی موڈ میں تبدیل کر کے 55 موڈ فائبر پر بھیجا جاتا ہے۔ ⑤ 55 موڈ فائبر: سگنل 25.9 کلو میٹر طویل 55 موڈ فائبر میں پھیلتا ہے۔ ⑥ موڈ ڈیملٹیپلیکسر: وصول کنندہ پر، سگنل کو ہر مقامی موڈ میں الگ کر کے بنیادی موڈ میں تبدیل کر دیا جاتا ہے۔ ⑦ تیز رفتار متوازی رسیور: موڈ-ڈیملٹی پلیکسڈ سگنل فلٹر کے ذریعے طول موج-ڈیملٹیپلیکسڈ ہوتا ہے اور متوازی مربوط رسیور کے ذریعے برقی سگنل میں تبدیل ہوتا ہے۔ ⑧ آف لائن سگنل پروسیسنگ۔ فائبر کے پھیلاؤ کے دوران سگنل کی مداخلت کو ختم کرنے کے لیے MIMO پروسیسنگ۔

تجرباتی نتائج سے پتہ چلتا ہے کہ اگرچہ ڈیٹا کی شرح C بینڈ کے طویل طول موج کے سرے پر (تقریباً 1565 nm) میں قدرے گرتی ہے، تاہم دیگر طول موج والے خطوں میں ایک مستحکم اور تقریباً یکساں ڈیٹا ریٹ حاصل کیا جاتا ہے، غلطی کی اصلاح کے بعد کل 1.53 Pbit/s تک پہنچ جاتا ہے۔