Un aumento dei requisiti di trasmissione dei dati è visibile in tutto il mondo, e una serie di studi sono stati condotti negli ultimi dieci anni nei sistemi di trasmissione ottica.
In un precedente articolo abbiamo riportato il record di trasmissione dati di
178Tb/s. Questa volta, siamo lieti di segnalare un
nuovo record di trasmissione dati stabilito dal
National Institute of Information and Communications Technology (NICT) in Giappone.
Un team di ricercatori guidato da George Rademacher (NICT, Giappone), Nicolas K. Fontaine (NOKIA Bell Labs, USA) e Pierre Sillard (Prysimian Group, USA) è riuscito
nella prima trasmissione al mondo a superare 1 petabit al secondo, in una fibra ottica multimodale a nucleo singolo.
Lo studio ha dimostrato la fattibilità di combinare spettri di trasmissione ottica a banda larga ad alta efficienza con un cavo in fibra ottica (15 modalità) con un diametro del rivestimento coerente con l'attuale standard industriale di 0,125 nm. La trasmissione è stata messa insieme con successo su
distanze lunghe 23km!
① 382 linee portanti sono generate in un'unica sorgente ottica
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② 15 x 382 linee portanti sono modulate con 64 segnali QAM
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③ Ognuno dei 15 mods viene eseguito in una modalità di fibra diversa
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④ Filtri di lunghezza d'onda estraggono un canale WDM da tutti i mod di fibra
.
⑤ L'elaborazione MIMO viene eseguita considerando i segnali di tutti i 15 mods in fibra
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Cos'è un petabit?
1 petabit è 1000 trilioni di bit, 1 terabit è 1 trilione di bit e 1 gigabit è 1 miliardo di bit. Un petabit al secondo equivale a 10 milioni di canali di trasmissione 8K al secondo.
15 mod fibra
.
La fibra ottica di trasmissione mostrata nella figura precedente (sezione trasversale) ha un diametro del nucleo di 0,028 mm e un diametro del rivestimento standard di 0,125 mm. La fibra ottica è progettata per consentire la propagazione di 15 mods di fibra e per ridurre al minimo la differenza di ritardo di propagazione tra tutti e 15 i mods.
Sì.
L'attuale velocità di registrazione dei dati è stata finora di 0,4 petabits al secondo in fibra multimodale a 10 modalità.
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Esperimento
L'esperimento è stato interamente progettato e condotto presso la sede di NICT. Sono stati utilizzati fibra di trasmissione prismatica e multiplexer modali sviluppati da Bell Labs. Un sottosistema di trasmissione/ricezione a banda larga è stato sviluppato presso la NICT giapponese, che viene utilizzato (come suggerisce il nome) per trasmettere e ricevere centinaia di canali WDM altamente spettrali con un'alta qualità del segnale. "La fibra di trasmissione era lunga 23 km e aveva un design ad indice graduato. Si basava su progetti di fibre multimodali esistenti, ottimizzati per il funzionamento a banda larga, con un diametro del rivestimento di 0,125 mm e un diametro della guaina di 0,245 mm, entrambi conformi all'attuale standard industriale".
Naturalmente, si deve tenere presente che quando si aumenta il numero di mods in un sistema di trasmissione in fibra multimodale, l'elaborazione digitale del segnale MIMO aumenta a causa della complessità di calcolo richiesta. In un esperimento condotto dalla NICT, è stata utilizzata una fibra di trasmissione che non aveva bassi ritardi modali. Ciò ha semplificato la complessità del MIMO e ha mantenuto bassi i ritardi modali su un'ampia larghezza di banda ottica. Tutto ciò ha permesso di realizzare trasmissioni di 382 canali, ciascuno modulato da un segnale 64-QAM.
La figura sopra mostra le velocità di trasmissione dei dati per tutti i 382 canali WDM dopo l'implementazione della correzione degli errori in avanti.
Sommando le velocità di trasmissione dati per tutti i canali di lunghezza d'onda si ottiene una velocità di trasmissione dati totale di 1,01 petabits al secondo. CONGRATULAZIONI!
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Autore:
Leszek Błaszczyk
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