Bell Labs планирует преодолеть ограничения пропускной способности стандартного оптического волокна

Авторы и источники / Правообладателям

Bell Labs, научно-исследовательское подразделение компании Alcatel-Lucent, сообщает о своих планах по преодолению ограничений пропускной способности оптических кабельных сетей, учитывая ожидаемый рост трафика сетей 5G и Интернета вещей (Internet of Things). Операторы связи сталкиваются с ежегодным удвоением трафика передачи данных, и в связи с появлением беспроводных технологий пятого поколения и облачных технологий предполагается, что в течение ближайших десяти лет будут востребованы коммерческие оптические транспортные системы с пропускной способностью на уровне петабит в секунду.

В отчётах о проведённых Bell Labs исследованиях сообщается, о том, что разработана экспериментальная технология, которая обеспечит увеличение пропускной способности сетей более чем в десять раз и преодоление порога пропускной способности, установленного «лимитом Шеннона» на стандартном волокне. Специалисты из Bell Labs продемонстрировали в режиме реального времени эту технологию – первый в мире прототип оптической системы передачи 6×6 MIMO, которая сможет раздвинуть пределы пропускной способности оптической сети передачи данных для удовлетворения будущего растущего спроса на трафик.

Технология MIMO-SDM, впервые продемонстрированная в режиме реального времени, способна увеличить пропускную способность оптического волокна с 10-20 терабит в секунду до 1000 терабит в секунду (до 1 петабит в секунду).  Эксперимент по передаче информации по волоконно-оптической линии длиной 60 км с использованием связанных мод был успешно проведен специалистами Bell Labs. В эксперименте по демонстрации технологии 6×6 MIMO-SDM были задействованы шесть передатчиков и шесть приемников с цифровой обработкой сигнала на приемной стороне в реальном режиме времени. Во время проведения эксперимента перекрёстные помехи от многочисленных сигналов на специальном волокне, поддерживающем шесть параллельных оптических путей передачи сигнала, впервые устранялись с использованием обработки в режиме реального времени.

Используя технологию MIMO-SDM, Bell Labs преодолевает нелинейный предел Шеннона оптических волокон, эксплуатируемых в настоящее время. С помощью технологии MIMO-SDM можно преодолеть ограничения, не позволяющие достигать потенциально возможных значений пропускной способности на современном оптическом волокне, в системах с разделением каналов по длине волны оптического излучения. Эти ограничения связаны с наличием в таких системах передачи нелинейных искажений и взаимодействий между каналами, которые известны как нелинейный предел Шеннона, определяющий значение или порог максимальной скорости передачи информации по оптическому волокну, используемому в современных сетях. Таким образом, эта технология стала на шаг ближе к реальности по сравнению с предыдущими экспериментами применения обработки в режиме off-line.

Технология MIMO-SDM потенциально способна увеличить пропускную способность современных оптических волокон до петабит в секунду. Такая пропускная способность даёт возможность двум третям населения США одновременно передавать фильмы HD по одному оптическому волокну. Таким образом, можно сделать вывод о том, что совершён революционный прорыв, раздвинувший границы пропускной способности оптических сетей.