science >> Wetenschap >  >> Fysica

Onderzoekers breken efficiëntierecord voor gegevensoverdracht in ultrasnelle trans-Atlantische kabel

Als u in het buitenland telefoneert of cloudcomputing gebruikt, er is een kans van 99 procent dat een onderzeese glasvezelkabel wordt gebruikt. Nutsvoorzieningen, nieuw werk met lasers is veelbelovend voor het persen van meer gegevens door deze kabels, om te helpen voldoen aan de groeiende vraag naar gegevensstromen tussen computers in Noord-Amerika en Europa. De methode zou de netwerkcapaciteit kunnen vergroten zonder dat er nieuwe kabels nodig zijn, die honderden miljoenen dollars kan kosten om te bouwen.

Een team van onderzoekers van Infinera heeft nieuwe benchmarks bereikt voor efficiëntie voor trans-Atlantische glasvezelkabels. Door een opkomende benadering te testen voor hoe de lichtsignalen worden verzonden - 16QAM-modulatie genaamd - heeft de groep efficiëntierecords voor gegevensoverdracht verpletterd, bijna een verdubbeling van de gegevenscapaciteit en nadert de theoretische limiet voor een dergelijke overdracht. Zij zullen hun onderzoek presenteren op de komende Optical Fiber Conference and Exposition, gehouden van 3-7 maart in San Diego, Californië

"In een optische vezel, het is wenselijk om meer data per seconde te vervoeren, wat we de vezelcapaciteit noemen, en ook om het signaal over grotere afstanden te kunnen sturen, wat we het optische bereik noemen, " zei Dr. Pierre Mertz, een auteur over de studie. "In simpele termen, als je de grenzen van de vezelcapaciteit probeert te verleggen, verklein je het bereik. "

Het team slaagde erin om de recordcapaciteit voor een bepaald bereik - over de Atlantische Oceaan - uit te breiden met behulp van de MAREA trans-Atlantische kabel, die 6 overspant, 605 kilometer van Bilbao, Spanje, naar Virginia Beach, va., U.S.A. Gedeeltelijk gefinancierd door Microsoft en Facebook, MAREA heeft momenteel het record voor de kabel met de hoogste capaciteit die de Atlantische Oceaan oversteekt.

De MAREA-kabel kwam vorig jaar online en is gemaakt van acht paar optische vezels, waarbij elk paar is ontworpen om 20 terabit per seconde te vervoeren - elk genoeg om meer dan 4 miljoen HD-video's tegelijk te streamen.

De vraag naar nieuwe en betere kabels is gestegen sinds de eerste onderzeese trans-Atlantische communicatiekabel in 1858 werd gelegd. Die vraag is de afgelopen tien jaar enorm gestegen, dankzij de verschuiving naar cloud-based computing.

Inderdaad, Virginia en North Carolina zijn broeinesten geworden voor het bouwen van datacenters, vooral sinds de MAREA-kabel in februari 2018 live ging. De recente constructie omvat alleen al vier datacenters voor Microsoft.

Het nieuwe experiment markeert niet alleen de eerste keer dat PM-16QAM-signalen over dergelijke afstanden werden verzonden, Mertz zei, de prestatie werd bereikt met apparatuur die direct beschikbaar was voor de industrie.

Informatie werd via hogesnelheidslasers door de MAREA-kabel gestuurd. Met behulp van hun eigen hightech toolkit om de lasers te moduleren, Infinera genereerde signaalsnelheden met een maximum van 26,2 terabit per seconde, een stijging van 20 procent ten opzichte van wat de kabelontwerpers oorspronkelijk voor mogelijk hielden.

De grootste uitdaging is dat het systeem heel dicht bij de Shannon-limiet werkte, of de theoretische maximale informatieoverdrachtssnelheid voor een communicatiekanaal, volgens Mertz. "Dat betekent dat elke winst die we maken steeds moeilijker wordt, " hij zei.

Dit resultaat levert al een vergelijkbare capaciteit op als chipsets van de volgende generatie van andere leveranciers die gebruikmaken van een techniek die probabilistic constellation shaping (PCS) wordt genoemd. Het goede nieuws voor dienstverleners die steeds meer capaciteit vragen, Mertz zei, is nu de industrie op weg is naar beter presterende systemen, hun techniek kan worden gecombineerd met PCS voor nog hogere snelheden in de toekomst.

Aanvullende onderzoeksresultaten zullen ter plaatse worden gepresenteerd op OFC 2019.