סיב אופטי המעביר טרה בייט לשנייה

חוקרים במעבדות בל-נוקיה הצליחו להשיג נפח העברה ויעילות ספקטרלית חסרי תקדים במסגרת ניסוי שטח של תקשורת אופטית תוך שימוש בשיטת אפנון חדשה

[תרגום מאת ד”ר נחמני משה]

צוות חוקרים משותף של התאגידים נוקיה בל ודויטשה טלקום ושל אוניברסיטת מינכן בגרמניה הצליח להשיג נפח העברה ויעילות ספקטרלית חסרי תקדים במסגרת ניסוי שטח של תקשורת אופטית תוך שימוש בשיטת אפנון חדשה. המחקר פורץ הדרך יוכל להרחיב את היכולת של רשתות אופטיות לעמוד בביקושים העצומים לתעבורת נתונים.

החוקרים הדגימו כי ניתן למקסם את הגמישות ואת הביצועים של רשתות אופטיות כאשר קצבי ההעברה עוברים כיוונון דינמי כתלות בתנאי הערוץ ורמת הביקושים של התעבורה. כחלק מהמיזם של ניתוב אירופאי בטוח ומאובטח, הצליחו החוקרים, אשר פרסו רשת של סיבים אופטיים, להשיג קצב העברה של טרה בייט (TB) אחד לשנייה. ערך זה קרוב לקצב העברת המידע המרבי שחושב תיאורטית בהתאם לתגליתו של החוקר Claude Shannon עוד בשנת 1948. הניסוי של גישת האפנון החדשה, הידועה בשםProbabilistic Constellation Shaping  (PCS) עושה שימוש באפנון משרעת בניצב (quadrature amplitude modulation,  QAM) על מנת להשיג קיבולת העברה גבוהה יותר בערוץ נתון במטרה לשפר משמעותית את היעילות הספקטרלית של התקשורת האופטית.

השיטה משנה את הסבירות שבה עושים שימוש בנקודות המערכת – הבסיס להעברת מידע. באופן רגיל, כל נקודות המערכת משמשות באותה תכיפות. שיטת האפנון החדשה מנצלת באופן מחוכם נקודות מערכת בעלות משרעת גבוהה שהשימוש בהן פחות תכוף מאלו בעלות משרעת נמוכה יותר בכדי להעביר אותות, בזכות העובדה כי נקודות אלו, באופן ממוצע, פחות רגישות לרעשים ולפגמים אחרים. בשיטה זו ניתן לשנות באופן רצוי את קצב ההעברה כך שיתאים באופן מיטבי לערוץ ההעברה, תוך הספקת קצב הגבוה בכשלושים אחוזים מהקצב המקורי.

סיבים אופטיים נחשפו לציבור הרחב לפני חמישים שנים. עם הבטחה של טכנולוגיה אלחוטית מהדור החמישי בעתיד הקרוב, המערכות הקיימות להעברת אותות אופטיים ממשיכות להתפתח ולסייע למפעילי ויזמי תקשורת לענות על הצרכים של תעבורת נתונים תוך גידול מצטבר של נפח התעבורה בשיעור של 100% מדי שנה. השיטה החדשה מהווה כעת חלק מהתפתחות זו המאפשרת הגדלה של הגמישות והביצועים של סיבים אופטיים כך שיהיו מסוגלים להעביר נתונים במהירות גבוהה יותר ולמרחקים גדולים יותר מבלי להגדיל את המורכבות של הרשת האופטית.

מסביר הנשיא של מעבדות בל נוקיה, Marcus Weldon: “רשתות אופטיות עתידיות צריכות לא רק לתמוך בנפחי העברה גבוהים בסדרי גודל שלמים, אלא גם להסתגל באופן דינמי לתנאי הערוץ ולביקושים המשתנים. השיטה שלנו מציעה תועלות רבות לספקי שירותים וליזמים בכך שהיא מאפשרת לרשתות אופטיות לפעול בקצב הקרוב לקצב המרבי התיאורטי הנדרש בעידן הדיגיטלי של היום והעתיד הקרוב.”

הידיעה על המחקר