Нова технология 5 пъти увеличава капацитета на оптичните канали

Китайски изследователи създадоха нова оптична система за предаване на данни, която наричат „магистралата с трите платна“ за светлината. Технологията увеличава капацитета на каналите пет пъти, без да заменя съществуващите кабели, като добавя S-лента към стандартните C и L и използва четири жила в едно влакно. Това означава, че тя ефективно „сгъстява“ предаването на данни в рамките на съществуващата инфраструктура. Системата вече е тествана на 35-километров участък от съществуващата мрежа.

Повечето интернет мрежи се основават на оптични влакна, които предават данни с помощта на лазерна светлина. Един кабел може да пренася едновременно няколко дължини на вълната – приблизително като радиостанциите, работещи на различни честоти в един и същи ефир. Обикновено в индустрията се използват две честотни ленти – C-лента като основна и L-лента като разширение.

Екипът твърди, че е успял да добави трето спектрално ниво – S-лентата, откъдето идва и аналогията с „магистралата с три платна“. Нововъведението не увеличава физическия размер на влакното, а разширява използваемата част от светлинния спектър, което позволява „сгъстяване“ на преноса на данни в рамките на съществуващата инфраструктура.

На големи разстояния оптичните сигнали отслабват. За да решат този проблем, телекомуникационните компании използват оптични усилватели, които се поставят по трасето. Промишлените усилватели са оптимизирани за C-лентата, а по-късно и за L-лентата. От друга страна, сигналите в S-обхвата бяха по-трудни и по-скъпи за усилване без загуба на качество.

Изследователите обаче са успели да преодолеят това ограничение: те са направили усилването стабилно и потенциално подходящо за комерсиални приложения.

Изследователите са използвали и многожилни оптични кабели. За разлика от конвенционалните едножилни решения, новият дизайн включва четири жила в едно влакно, което позволява данните да се предават по няколко независими канала едновременно. В комбинация с трите спектрални ленти това прави едно физическо влакно значително по-просторно и ефективно за пренос на информация.

Екипът изчисли, че технологията е увеличила общия трафик пет пъти, а пропускателната способност на едно ядро – с почти 50%. Това е особено важно за центровете за данни: хиляди графични процесори постоянно обменят огромни количества информация при обучението на AI модели, а тясното място често е мрежата, а не изчислителната мощност.

Въпреки че подобни изследвания се провеждат в САЩ, Европа и Япония, китайската разработка се отличава с това, че вече започва да ги прилага в практиката, а не се ограничава до лабораторни тестове. Новите кабели са разположени на 35-километров участък от съществуваща телекомуникационна мрежа. Планира се в бъдеще технологията да бъде разширена, като се започне от разширяване на наземните мрежи и се стигне до евентуални подводни опорни мрежи и международни връзки.