Japão - recorde olímpico de velocidade da Internet

O desenvolvimento da Internet no século XXI revolucionou a nossa vida quotidiana e até agora não há sinais de abrandamento. Podemos até ser tentados a dizer que estamos cada vez mais próximos de uma "sociedade digital". E o que está relacionado com isto, juntamente com o progresso das tecnologias modernas da Internet, precisamos de um acesso cada vez mais rápido à Internet. Numa era de busca constante por velocidades de dados mais rápidas, os pesquisadores japoneses do Instituto Nacional de Tecnologia da Informação e Comunicação (NICT ) bateram mais um recorde de velocidade da Internet. Os engenheiros alcançaram uma taxa de transferência de dados de 319 terabits por segundo (Tbps)! E este é um novo recorde mundial!

Para alcançar este resultado (319 Tbps), os investigadores da NTIC desenvolveram uma nova fibra óptica de 4 núcleos com um diâmetro de 125 µm (em vez de um) e, além disso, foi utilizado um laser de pente de 552 canais. "A NTIC construiu um sistema de transmissão de longa distância em torno de uma fibra óptica de 4 núcleos com um diâmetro de blindagem padrão para aproveitar a maior largura de banda de transmissão" Vale a pena lembrar também que o recorde anterior foi estabelecido há menos de um ano, em agosto de 2020, e era de 179 Tb/s. Estas são realizações verdadeiramente notáveis, considerando que em 2012, a empresa "Holy Optochip" da IBM, fez a primeira transmissão óptica que foi de cerca de 1Tbps. Como você pode ver, a velocidade da internet aumentou significativamente durante a última década.

A figura acima mostra um diagrama ideológico do sistema de transmissão desenvolvido pelos engenheiros japoneses das NTIC. Segue-se uma breve explicação das várias etapas da transmissão de dados:

1. 552 portadores ópticos de diferentes comprimentos de onda são gerados em conjunto no pente de frequência.

2 A modulação de polarização múltipla 16QAM é realizada na fonte de luz de saída (com pente de frequência óptica), enquanto que o atraso é adicionado para criar diferentes sequências de sinal.

3. Cada sequência de sinal é inserida num núcleo da fibra óptica de 4 núcleos.

4. Após propagação em uma fibra óptica de 4 núcleos de 69,8 km de comprimento, as perdas de transmissão são compensadas por amplificadores ópticos nas bandas S, C e L. O sinal é introduzido na fibra óptica de 4 núcleos através de um interruptor de laço. Ao repetir esta transmissão no laço, a distância final de transmissão foi de até 3001 km.

5. O sinal foi recebido de cada núcleo e o erro de transmissão foi medido.

No diagrama esquemático acima do sistema de transmissão, a taxa de dados foi determinada pela aplicação de uma codificação corrigida por erros ao fluxo de bits transmitido.

Este gráfico, por sua vez, traça os resultados experimentais e mostra a taxa de dados (throughput) após a descodificação. Embora existam algumas diferenças, a taxa média de dados por canal é de cerca de 145 gigabits por segundo, para cada núcleo. Em contraste, a taxa média de dados para os super-canais combinados (4-core) foi superior a 580 gigabits por segundo! Uma taxa de dados de 319 terabits por segundo foi alcançada em 552 canais de comprimento de onda.
Os pesquisadores também descobriram que as informações e dados transmitidos não degradam ou diminuem a velocidade da internet, mesmo quando transmitidos em longas distâncias de até 3001 km. Mas aqui vale a pena mencionar que o "sistema de longo alcance" foi simulado no laboratório usando cabos helicoidais.

A velocidade da Internet resultante é aproximadamente 16 000 vezes mais rápida do que a da tecnologia 5G, que de qualquer forma só está disponível em certas partes do mundo. Contudo, a implementação da experiência à escala nacional ou mesmo regional será extremamente dispendiosa. Além disso, um dos principais aspectos do desenvolvimento da Internet em larga escala é o custo, e os usuários não querem pagar altos valores pelo acesso à Internet de alta velocidade. Os pesquisadores da NTIC descobriram que a tecnologia experimental vai muito além de 5G e é muito mais prática do que 5G!

O que pode ser feito com velocidades de Internet de 319Tb/s ?

Provavelmente muitos de nós estamos agora a perguntar a nós próprios, como pode ser usada uma velocidade de transferência de dados tão elevada? Bem, deixa-me dar-te algumas ideias. Com uma velocidade de internet tão alta é possível descarregar mais de 7000 filmes de alta definição em apenas um segundo. A uma velocidade de internet de 319Tb/s, você também pode baixar todos os filmes da biblioteca Netflix, que contém cerca de 3781 filmes (segundo o RealGood), em menos de um segundo.

Entretanto, é importante lembrar que a fibra de 4 núcleos não foi desenvolvida para baixar bibliotecas inteiras de filmes e programas de TV. A rede de Internet de alta velocidade foi desenvolvida para transmitir grandes quantidades de dados relevantes a longas distâncias. Os pesquisadores também mencionam que o sistema de fibra óptica de 4 núcleos precisa ser mais aperfeiçoado antes de poder ser implantado no mundo real. Além disso, desenvolver tal rede em grande escala pode ser muito caro. A notícia extremamente importante é que as novas linhas de 4 núcleos, podem caber em um "revestimento padrão" . Isto significa que eles podem ser apoiados pela infra-estrutura existente.

O progresso feito pelos cientistas das NTIC provavelmente influenciará a criação de uma rede de base ainda mais rápida no futuro. Espera-se que a tecnologia 5G venha a fornecer velocidades de cerca de 10Gbps. No entanto, isto não altera o facto de que a 5G ainda terá de se ligar a microcélulas e mesmo às vastas redes de fibra da Internet existente. É por isso que o tipo de melhorias na tecnologia de fibras ópticas que as NTIC têm feito são de grande importância. Os desenvolvimentos na tecnologia de fibra óptica tornam o sonho de uma rede 6G uma perspectiva muito real, bem como extremamente excitante .

Autor:
Leszek Blaszczyk