Japonsko - olympijský rychlostní rekord na internetu

Vývoj internetu v 21. století způsobil převrat v našem každodenním životě a zatím neexistují žádné známky zpomalení v této oblasti. Dalo by se dokonce pokoušet říci, že se stále více přibližujeme „digitální společnosti“. A co s tím souvisí s pokrokem moderních internetových technologií, potřebujeme rychlejší a rychlejší přístup k internetu. V době neustálého hledání vyšších rychlostí dat překonali japonští vědci z Národního institutu informačních a komunikačních technologií (NICT) další rekord v rychlosti internetu. Inženýři dosáhli rychlosti přenosu dat 319 terabitů za sekundu (Tbps)! A toto je nový světový rekord!

K dosažení tohoto výsledku ( 319 Tb / s ) vyvinuli vědci z NICT nové čtyřjádrové optické vlákno o průměru 125 µm (místo jednoho) a navíc použili 552kanálový hřebenový laser. „NICT vybudoval dálkový přenosový systém kolem čtyřjádrového vlákna se standardním průměrem pláště, aby využil výhod širšího přenosového pásma.“ Je také třeba připomenout, že předchozí rekord byl stanoven před méně než rokem, v srpnu 2020. a byla 179 Tb / s . Jedná se o skutečně pozoruhodné úspěchy, vzhledem k tomu, že v roce 2012 uskutečnil „Holy Optochip“ společnosti IBM první optický přenos, který byl kolem 1 TB / s . Jak vidíte, rychlost internetu se za poslední desetiletí výrazně zvýšila.

Obrázek výše ukazuje schematický diagram přenosového systému vyvinutého japonskými inženýry NICT. Níže je uvedeno stručné vysvětlení různých kroků při přenosu dat:

1. 552 optických médií s různými vlnovými délkami se společně generuje ve frekvenčním hřebenu.

2. Multiplexovaná 16QAM polarizační modulace se provádí na výstupním zdroji světla (s optickým frekvenčním hřebenem), přičemž se přidává zpoždění pro vytvoření různých signálních sekvencí.

3. Každá signální sekvence je vložena do jednoho jádra čtyřjádrového optického vlákna.

4. Po šíření ve čtyřjádrovém optickém vlákně o délce 69,8 km jsou ztráty přenosu kompenzovány optickými zesilovači v pásmech S, C a L. Signál je přiváděn do čtyřjádrového optického vlákna pomocí smyčky přepínač. Opakováním tohoto přenosu ve smyčce byla konečná přenosová vzdálenost až 3001 km

5. Z každého jádra byl přijat signál a poté byla měřena chyba přenosu.

Ve výše uvedeném diagramu přenosového systému byla rychlost dat určena aplikací kódování korekce chyb na vysílaný bitový proud.

Tento graf je zase grafem experimentálních výsledků a ukazuje datovou rychlost (propustnost) po dekódování. Navzdory určitým rozdílům je průměrná rychlost přenosu dat na kanál přibližně 145 gigabitů za sekundu pro každé jádro. Na druhou stranu byla průměrná přenosová rychlost pro kombinované superkanály (čtyřjádrové) přes 580 gigabitů za sekundu! . Datových rychlostí 319 terabitů za sekundu bylo dosaženo na 552 vlnových délkách.
Vědci také zjistili, že přenášené informace a data nezhoršily ani nezpomalily rychlost internetu, a to ani v případě, že byly odeslány na velké vzdálenosti, a to až 3001 km. Zde však stojí za zmínku, že „systém dlouhého dosahu“ byl v laboratoři simulován pomocí spirálové kabeláže .

Získaná rychlost internetu je přibližně 16 000krát vyšší než rychlost technologie 5G, která je k dispozici pouze v některých částech světa. Realizace experimentu v celostátním nebo dokonce regionálním měřítku však bude mimořádně nákladná. Jedním z klíčových aspektů rozvoje internetu ve velkém měřítku jsou náklady a uživatelé nechtějí platit vysoké částky za přístup k vysokorychlostnímu internetu. Vědci z NICT dospěli k závěru, že experimentální technologie jde daleko za rámec technologie 5G a je mnohem praktičtější než 5G!

Co lze udělat s rychlostí internetu 319 TB / s?

Pravděpodobně si mnozí z nás nyní kladou otázku, jak lze použít tak vysokou rychlost přenosu dat? Dovolte mi, abych vám dal několik nápadů. S tak vysokou rychlostí internetu si můžete během jedné sekundy stáhnout více než 7 000 videí ve vysokém rozlišení . S rychlostí internetu 319 Tb / s můžete také stáhnout všechny filmy z knihovny Netflix, která obsahuje přibližně 3 781 filmů (podle RealGood), za méně než sekundu.

Mějte však na paměti, že čtyřjádrové optické vlákno nebylo vyvinuto pro stahování celých knihoven filmů a televizních pořadů. Vysokorychlostní internetová síť byla navržena k přenosu obrovského množství relevantních dat na velké vzdálenosti. Vědci také uvádějí, že čtyřjádrový systém z optických vláken vyžaduje další vylepšení, než bude možné jej implementovat do reálného světa. Vývoj takovéto sítě ve velkém měřítku může být navíc velmi nákladný. Mimořádně důležitou zprávou je skutečnost, že se nové čtyřjádrové řady vejdou do „standardního opláštění“. To znamená, že mohou být obsluhovány stávající infrastrukturou.

Pokroky vědců NICT pravděpodobně povedou v budoucnu k ještě rychlejší páteřní síti. Očekává se, že technologie 5G poskytne rychlost kolem 10 Gb / s . To však nic nemění na skutečnosti, že 5G se bude i nadále muset připojit k mikrobunkám a dokonce i k širokopásmovým optickým sítím stávajícího internetu. Proto jsou taková vylepšení vláknové technologie, která NICT provedla, velmi důležitá. Díky pokroku v oblasti technologie optických vláken je sen o 6G síti velmi skutečnou i mimořádně vzrušující vyhlídkou.

Autor:
Leszek Błaszczyk