Pasaulio rekordas: per vieną sekundę perduoti 26 terabitai

Tyrėjai siunčia didžiausią duomenų kiekį, gabenamą vienu lazerio spinduliu

Signalo lygio stebėjimas: profesorius Jürgas Leutholdas © Gabi Zachmann
skaityti garsiai

Karlsrūhės mokslininkams pavyko užkoduoti duomenis 26 terabitais per sekundę greičiu ant vieno lazerio pluošto, perduoti 50 kilometrų atstumu ir tada sėkmingai iššifruoti. Tai yra didžiausias duomenų kiekis, kada nors gabenamas lazerio spinduliu.

{1r}

Karlsrūhės technologijos instituto (KIT) sukurta technologija leidžia perduoti 700 DVD diskų turinį per vieną sekundę, rašoma žurnale „Nature Photonics“ naujausiame numeryje. Profesoriaus Jürgo Leutholdo tyrinėtojai 2010 m. Nustatė savo spartos duomenų perdavimo rekordą, per kurį jie sugebėjo įveikti magišką dešimties terabitų per sekundę ribą, ty 10 000 milijardų bitų per sekundę spartą.

Naujas optinio ir elektrinio dekodavimo procesas

Komandai pasisekė dėl jo sukurto duomenų dekodavimo metodo. Naujas optinio ir elektrinio dekodavimo metodas pagrįstas tuo, kad iš pradžių didžiausias duomenų perdavimo greitis iš pradžių apskaičiuojamas optiškai, kad būtų galima suskaidyti didelę duomenų spartą iki mažesnių bitų spartos, kurią vėliau galima toliau apdoroti elektra. Pradinis bitų spartos optinis sumažinimas yra būtinas, nes nėra jokio elektroninio apdorojimo, kai duomenų perdavimo sparta yra 26 terabitai per sekundę.

Įrašų duomenims koduoti komanda aplink Leutholdą naudoja vadinamąjį Orthogonal Frequency Division Multiplexing (OFDM). Metodas buvo sėkmingai naudojamas daugelį metų mobiliajame ryšyje ir naudoja atgalinę matematinę tvarką - greitą Furjė transformaciją. „Apgaulė buvo tai, kad procesas buvo atliekamas ne tik tūkstantį kartų greičiau, bet ir beveik milijoną kartų greičiau, kad būtų galima apdoroti duomenis 26 terabitais per sekundę“, - pabrėžia Leutholdas. „Novatoriška idėja galiausiai buvo optinis matematinės rutinos įgyvendinimas.“ Ekranas

Kompiuterija optinėje srityje yra labai efektyvi energija

Paaiškėjo, kad skaičiavimas optinėje srityje yra ne tik ypač greitas, bet ir labai efektyvus energijos vartojimui, nes energijos reikia tik lazeriui ir kelioms proceso stadijoms.

„Mūsų rezultatas rodo, kad net esant ypač dideliam duomenų perdavimo greičiui, fizinės ribos dar nebuvo viršytos“, - sako Leutholdas, turėdamas omenyje nuolat augančią duomenų apimtį internete. Anot Leutholdo, 26 terabitų per sekundę perdavimas rodo, kad net ir didelis duomenų perdavimo greitis šiandien yra valdomas ir kad taupiai naudojantys vertingą energijos šaltinį.

Vienu metu perduodami 400 milijonų telefono skambučių

Dar tik prieš kelerius metus duomenų perdavimo sparta 26 terabitai per sekundę buvo utopinė, net ir sistemoms su daugybe lazerių. „Jūs būtumėte neturėję jokių paraiškų tam“, - sako Leutholdas. Su 26 terabitais per sekundę būtų galima vienu metu perduoti iki 400 milijonų telefono skambučių. Tuo metu to niekam nereikėjo. Šiandien yra kitaip

Vaizdo įrašų perdavimas vyrauja internete ir reikalauja ypač didelio spartos, o paklausa nuolat auga. Šiandien ryšių tinkluose jau pradeda veikti pirmieji tinklai, kurių kanalo duomenų perdavimo sparta yra 100 gigabitų per sekundę (Gbps) - lygu 0, 1 terabito per sekundę (Tbps).

Sėkmingas tarptautinis bendradarbiavimas

Dabar pagrindinis dėmesys skiriamas 400 Gbit / s - 1 Tbit / s perdavimo linijų sistemų kūrimui. Taigi Karlsrūhės išradimas kenkia dabartinei raidai. Eksperimentiniame labai greito duomenų perdavimo įgyvendinime KIT dalyvavo visos Europos įmonės ir mokslininkai. („Nature Photonics“, 2011; doi: 10.1038 / NPHOTON.2011.74)

(Karlsrūhės technologijos institutas, 2011 5 24 - DLO)