Новая технология позволит удвоить пороговую скорость интернет-соединения
3 июля 2015 года
Современные системы передачи данных основаны на оптоволоконном соединении. Сигналы в виде импульсов лазерного света переносят огромные данные по оптоволокну, однако чем больше расстояние, тем проблематичнее передача чистого сигнала. Импульсы света достаточно уязвимы для влияния оптических нелинейных искажений, вызываемых многократным взаимодействием фотонов (частиц света), имеющих немного различные длины волн. Эти нелинейные искажения становятся причиной того, что качество сигнала ухудшается при его передаче на большие расстояния.
Вся проблема заключается в том, что лазеры, используемые в оптических коммуникациях, хоть и имеют достаточно высокую стабильность, но все же излучают фотоны света, длина волны которых отличается на сотые доли процента. Такие отличия в длине волны происходят по совершенно случайным законам и белый шум, который они добавляют к потоку передаваемых данных, вызывает нелинейные искажения, которые очень тяжело или иногда просто невозможно отфильтровать.
Для решения проблемы используется промежуточная ретрансляция, в ходе которой оптические сигналы преобразовываются в электрические, которые при помощи компьютерного анализа и цифровой обработки очищаются от любых искажений, и затем преобразовываются обратно в оптический сигнал, передаваемый дальше по заданному маршруту. Такой процесс не только замедляет передачу данных, стоимость необходимого для этого оборудования составляет большую часть стоимости инфраструктуры разворачиваемых новых оптических сетей.
Ученые из Калифорнийского университета в Сан-Диего разработали новую технологию передачи сигналов, использование которой позволит минимум удвоить объемы информации, передаваемой через оптоволоконные коммуникационные каналы. Внедрение этой новой технологии позволит полностью изменить экономику, определяющую стоимость передачи потоков данных в современных сетях.
Исследователи обнаружили достаточно простой способ, позволяющий избавиться от нелинейных искажений. Это, в свою очередь, позволяет увеличить пропускную способность оптических коммуникационных каналов в два-четыре раза или увеличить на такое же значение расстояние, которое смогут преодолеть оптические сигналы, прежде, чем потребуется их регенерация.
Предложенный ученым метод заключается в том, чтобы сделать неконтролируемые изменения длин волн фотонов лазерного света упорядоченными и предсказуемыми. В телекоммуникационных технологиях, как правило, используются несколько лазеров, которые генерируют свет с определенными длинами волн, который одновременно распространяется по оптическому волокну. То, что сделали ученые из Калифорнии, прямо противоположно используемым технологиям, они, при помощи некоторых методов преобразовали импульс света лазера в импульс, состоящий из фотонов с несколькими фиксированными различными длинами волн.
Эксперименты, в которых данные передавались при помощи таких поли-импульсов, показали, что анализ искажений, которым подверглись фотоны с различными длинами волн, прошедшие через оптоволокно, длиной в 1000 метров, позволит точно определить количественные показатели нелинейных искажений. И это, в свою очередь, позволило при помощи самых простейших методов полностью избавиться от искажений, получив на выходе абсолютно чистый сигнал.
Источники
править
Любой участник может оформить статью: добавить иллюстрации, викифицировать, заполнить шаблоны и добавить категории.
Любой редактор может снять этот шаблон после оформления и проверки.
Комментарии
Если вы хотите сообщить о проблеме в статье (например, фактическая ошибка и т. д.), пожалуйста, используйте обычную страницу обсуждения.
Комментарии на этой странице могут не соответствовать политике нейтральной точки зрения, однако, пожалуйста, придерживайтесь темы и попытайтесь избежать брани, оскорбительных или подстрекательных комментариев. Попробуйте написать такие комментарии, которые заставят задуматься, будут проницательными или спорными. Цивилизованная дискуссия и вежливый спор делают страницу комментариев дружелюбным местом. Пожалуйста, подумайте об этом.
Несколько советов по оформлению реплик:
- Новые темы начинайте, пожалуйста, снизу.
- Используйте символ звёздочки «*» в начале строки для начала новой темы. Далее пишите свой текст.
- Для ответа в начале строки укажите на одну звёздочку больше, чем в предыдущей реплике.
- Пожалуйста, подписывайте все свои сообщения, используя четыре тильды (~~~~). При предварительном просмотре и сохранении они будут автоматически заменены на ваше имя и дату.
Обращаем ваше внимание, что комментарии не предназначены для размещения ссылок на внешние ресурсы не по теме статьи, которые могут быть удалены или скрыты любым участником. Тем не менее, на странице комментариев вы можете сообщить о статьях в СМИ, которые ссылаются на эту заметку, а также о её обсуждении на сторонних ресурсах.
