چین با فیبر نوری سهبانده ظرفیت سرعت انتقال داده را ۵ برابر کرد
پژوهشگران چینی از توسعه یک سامانه جدید فیبر نوری خبر دادهاند که با استفاده از سه باند نوری و چهار هسته مستقل، میتواند ظرفیت انتقال داده در شبکههای ارتباطی را تا پنج برابر افزایش دهد. فناوریای که به گفته محققان میتواند نقش مهمی در رفع گلوگاههای ارتباطی زیرساختهای هوش مصنوعی ایفا کند.
به گزارش interestingengineering، این فناوری که از آن با عنوان بزرگراه سهخطه نوری یاد شده بدون نیاز به تعویض گسترده کابلهای موجود امکان عبور حجم بیشتری از داده را از همان زیرساختهای فیبر نوری فراهم میکند. تیم توسعهدهنده اعلام کرده است که این روش علاوه بر افزایش پنجبرابری حجم ترافیک قابل انتقال، ظرفیت انتقال در هر هسته فیبر را نیز حدود ۵۰ درصد افزایش داده است.
در شبکههای امروزی انتقال داده از طریق فیبرهای شیشهای و با استفاده از پرتوهای لیزری انجام میشود. هر فیبر نوری تنها یک سیگنال نوری را منتقل نمیکند بلکه مجموعهای از طول موجهای مختلف نور (رنگهای متفاوت) را همزمان حمل میکند؛ روشی که مشابه استفاده چند ایستگاه رادیویی از فرکانسهای مختلف است.
در حال حاضر بیشتر سامانههای تجاری فیبر نوری از دو محدوده طیفی اصلی یعنی باند C و باند L استفاده میکنند. باند C بخش اصلی انتقال داده در شبکههای نوری محسوب میشود و باند L برای افزایش ظرفیت در مواقع نیاز به کار گرفته میشود.
اما نوآوری جدید محققان چینی اضافه کردن یک باند سوم به نام S-band است. به این ترتیب فیبر نوری میتواند از بخش بیشتری از طیف نوری موجود استفاده کند و بدون افزایش فیزیکی اندازه کابل مسیرهای بیشتری برای انتقال داده ایجاد کند.
چالش استفاده از باند سوم حل شد
استفاده از باند S پیش از این به دلیل مشکلات فنی در انتقال طولانیمدت دادهها با محدودیتهایی مواجه بود. سیگنالهای نوری در مسافتهای زیاد تضعیف میشوند و برای جبران این افت شرکتهای مخابراتی از تقویتکنندههای نوری در مسیر شبکه استفاده میکنند.
با این حال بیشتر تقویتکنندههای موجود برای باندهای C و L بهینه شدهاند و تقویت سیگنالهای باند S با هزینه کمتر و کیفیت مناسب، یکی از چالشهای اصلی توسعه این فناوری بود.
محققان چینی اعلام کردهاند که توانستهاند بخشی از این مشکلات مهندسی را برطرف کنند و شرایط را برای استفاده عملی و تجاری از این فناوری فراهم کنند.
فیبرهای چهار هستهای؛ افزایش ظرفیت در کنار سه باند نوری
یکی دیگر از ویژگیهای مهم این فناوری استفاده از فیبرهای چندهستهای است. برخلاف فیبرهای معمولی که تنها یک هسته مرکزی برای انتقال نور دارند فیبر جدید دارای چهار هسته مستقل است.
هر هسته در این ساختار مانند یک فیبر جداگانه عمل میکند بنابراین ترکیب چهار هسته با سه باند نوری باعث میشود هر کابل بتواند حجم بسیار بیشتری از داده را منتقل کند. این ترکیب یعنی چهار مسیر مستقل انتقال داده که هر کدام همزمان از سه محدوده نوری استفاده میکنند؛ قابلیتی که ظرفیت شبکه را به شکل چشمگیری افزایش میدهد.
اهمیت فناوری برای هوش مصنوعی
افزایش ظرفیت انتقال داده میتواند برای توسعه مدلهای بزرگ هوش مصنوعی اهمیت زیادی داشته باشد. مدلهای پیشرفته هوش مصنوعی امروزی معمولا با استفاده از هزاران پردازنده گرافیکی (GPU) آموزش داده میشوند و این پردازندهها برای پردازش سریع دائما حجم عظیمی از داده را میان یکدیگر جابهجا میکنند.
در بسیاری از مراکز داده محدودیت اصلی قدرت پردازشی نیست بلکه سرعت انتقال داده میان خوشههای پردازشی است. به همین دلیل افزایش پنجبرابری ظرفیت فیبر نوری میتواند به آموزش سریعتر مدلهای هوش مصنوعی، توسعه مدلهای بزرگتر و کاهش ازدحام شبکه کمک کند.
آزمایش در شبکه واقعی
به گفته توسعهدهندگان این فناوری تنها در محیط آزمایشگاهی باقی نمانده و روی یک شبکه مخابراتی موجود در مسیری حدود ۳۵ کیلومتر آزمایش شده است. این آزمایش با ترکیب سه فناوری اصلی استفاده از باند S، بهرهگیری از فیبرهای چهار هستهای و انتقال همزمان چند باند نوری انجام شده است.
محققان معتقدند این فناوری در آینده میتواند برای شبکههای بینالمللی و حتی کابلهای زیردریایی ارتباطی نیز مورد استفاده قرار گیرد. این دستاورد همچنین میتواند به اجرای طرح انتقال داده از شرق به غرب چین کمک کند. برنامهای که هدف آن انتقال پردازشهای سنگین داده و محاسباتی از مناطق پرجمعیت شرقی به مناطق غربی این کشور با منابع انرژی و فضای بیشتر است.
اگرچه افزایش ظرفیت فیبر نوری پیش از این نیز توسط مراکز تحقیقاتی در کشورهای مختلف مانند ژاپن، اروپا و آمریکا دنبال شده بود تفاوت مهم این پروژه در آن است که به گفته توسعهدهندگان این فناوری به مرحله استفاده عملی در یک شبکه واقعی نزدیک شده است.
انتهای پیام/
