رکورد سرعت انتقال داده‌های اینترنتی شکسته شد

به گزارش گروه علم و فناوری آنا به نقل از GizMag، محققان دانشگاه کالج لندن با ساخت یک سیستم ارتباط نوری با قدرت انتقال 1/125 ترابایت بر ثانیه موفق به ثبت یک رکورد جدید برای سریع‌ترین میزان انتقال داده در حوزه اطلاعات دیجیتال شدند. برطبق گفته محققان، با چنین سرعتی کل سریال «بازی تاج و تخت» با کیفیت HD را می‌توان در کمتر از یک ثانیه دانلود کرد.

محققان برای دستیابی به چنین سرعت فوق العاده‌ای در انتقال، از توسعه‌های اخیر در حیطه تئوری اطلاعات در مورد حداکثر میزان اطلاعات قابل انتقال که توسط نسبت سیگنال به نویز متناهی (SNR) محدود می‌شود، بهره گرفتند و سیگنال‌های دیجیتال پیشرفته را در روند پیشرفت تکنیک‌های بهینه‌سازی SNR و به حداکثر رساندن توان داده‌ها به کار گرفتند.

به عبارت دیگر، این تیم پژوهشی موثرترین راه به منظور کدگذاری داده‌ها در سیگنال‌های نوری با توجه به محدودیت‌های فرستنده و گیرنده را مشخص کردند. سپس آنها هوشمندانه از تکنیک‌های کاهش نویز، که معمولا در ارتباطات بی‌سیم هم یافت می‌شود، استفاده کردند و آنها را در سیستم انتقال نوری نیز به کار بردند. این بار، تیم تحقیقاتی توانست با اطمینان کامل اعلام کند که سیگنال‌ها با کمترین میزان تاثیر از تحریف اعمال شده بر سیستم الکترونیک قادر به انتقال هستند.

دکتر رابرت ماهر، از دپارتمان مهندسی برق و الکترونیک دانشگاه کالج لندن و سرپرست این پژوهش، در اینباره بیشتر توضیح می‌دهد: «در حالی که سیستم‌های انتقال نوری صنعتی فعلی تنها قادر به دریافت سیگنال کانال اطلاعات تا نرخ 100 گیگابایت در ثانیه هستند، تیم پژوهشی ما به کمک تجهیزات پیچیده در آزمایشگاه‌ در حال تحقیق و بررسی است تا نسل بعدی هسته شبکه و سیستم ارتباطی را طراحی کند که قادر به پرداخت سیگنال‌های اطلاعاتی با سرعتی بیش از یک ترابایت بر ثانیه است. در حالی که این سرعت تقریبا 50 هزار بار بیشتر از میزان سرعت پهنای باند اینترنت در انگلستان است. پهنای باند اینترنت فوق سریع در انگلستان 24 مگابایت بر ثانیه است که همان تعریف فعلی ما از اینترنت پرسرعت است».

سیستم جدید که در ادامه کار قبلی، انتقال بدون خطا سیگنال‌های نوری با سرعتی بیشتر از رکورد جهانی 5890 کیلومتر صورت گرفته است، با به کارگیری 15 کانال انتقال داده جداگانه فراهم شده که هرکدام حاوی یک سیگنال نوری رمزی با طول موج‌های مختلف هستند. در این مدل از فرمت 265QAM استفاده شده که معمولا در مودم‌های کابلی به کار می‌رود.

ابتدا 15 سیگنال با هم ترکیب شده سپس برای شناسایی به یک سیگنال گیرنده نوری فرستاده می‌شوند. بدین ترتیب دانشمندان با منظم کردن کانال‌های انتقال، موفق به ساخت یک «ابر کانال» شدند که به عقیده آنها می‌تواند پایه و اساس سیستم ارتباطی ظرفیت بالای آینده باشد.

در ادامه دکتر ماهر اضافه می‌کند: «با استفاده از ابرگیرنده‌هایی با پهنای باند بالا قادر به دریافت کامل یک ابرکانال تنها با یک بار تلاش هستیم. اهمیت ابرکانال‌ها برای هسته سیستم‌های ارتباط نوری به صورت فزاینده‌ای در حال رشد است چراکه این کانال‌ها وظیفه انتقال حجم زیادی از جریان‌های اطلاعاتی را بین شهرهای بزرگ، کشورها و حتی قاره‌ها برعهده دارند. با وجود اینکه استفاده از یک گیرنده سیگنال باعث تغییر در سطوح عملکرد هر کدام از زیرکانال‌های نوری می‌شود، بنابراین در نهایت مجبور به بهینه‌سازی هر دو مدل فرمت و میزان کد برای هر کانال نوری به صورت جداگانه شدیم تا نرخ داده‌های اطلاعاتی شبکه را به حداکثر برسانیم. سرانجام این امر باعث شد به رکورد بیشترین میزان اطلاعاتی که تا به حال تنها با استفاده از یک گیرنده به ثبت رسیده است، دست یابیم».

هرچند پژوهشگران در تحقیقات اولیه به این نتیجه رسیدند که فرستنده به طور مستقیم از گیرنده تغذیه می‌کند اما این گروه تحقیقاتی به منظور درک بهتر از به حداکثر رساندن سرعت انتقال داده‌ها، قصد دارند این سیستم را با استفاده از کابل‌های بلند راه‌اندازی کنند.

بدین ترتیب، آزمایش‌های اجرایی برای اندازه‌گیری میزان سرعت انتقال داده قابل وصول در مسافت‌های طولانی، جایی که انحراف توسط خود کابل‌های نوری دخیل خواهد بود، اجرا خواهد شد.

مترجم: هانا حیدری