Как се постига интернет със скорост 301 терабита?

Международен екип от учени е постигнал интернет със скорост 301 терабита, което е 4,5 милиона пъти по-бързо от средностатистическата връзка на стандартните потребители. Economy.bg се свърза с д-р Иън Филипс от университета в Астън, Великобритания, за да разкаже малко повече за откритието, което според учените може да се въведе във вече изградените мрежи на свързаност и няма да е необходимо изграждане на нови.

Д-р Филипс колко важно е откритието на екипа Ви?

Традиционно телекомуникационната индустрия е склонна да работи в област на оптична дължина на вълната, известна като C-честота, която съответства както на най-ниската загуба на оптични влакна, така и на наличността на оптични усилватели, легирани с ербий. Тъй като е необходим все по-голям капацитет, скоростта на предаване на данни на крайното оборудване постепенно се увеличава. Признава се, че това става все по-трудно и скъпо за постигане и затова се проучват алтернативни решения, едно от тях е изследване на различни региони (цветни честоти) на електромагнитния спектър. Това изисква нови форми на оптично усилване и нови оптични процесори, които университетът в Астън (Aston) и неговите изследователски партньори активно проучват от няколко години.

Иън Д. Филипс получава магистърска степен по инженерство на електронни системи през 1994 г. и докторска степен по оптични комуникации от университета в Астън, Бирмингам, Обединеното кралство, през 1997 г. за изследването си на високоскоростна изцяло оптична регенерация. Той продължава изследователската си кариера в областта на оптичните комуникации в British Telecom Research Laboratories и по-късно в Corning Research Center. През 2000 г. се присъединява към Marconi-Solstis, работейки по DWDM предаване на ултрадълги разстояния (3000 км), където работата му се фокусира върху дизайна на трансивъра. Той продължава тази разработка в Marconi, а по-късно в Ericsson, преди да премине към по-широка роля във Photonic System Test, базирана в Генуа, Италия. Завръща се в университета в Астън през 2012 г. като научен сътрудник, където работата му се фокусира върху компенсирането на нелинейните ефекти на предаване с обща цел да се увеличи капацитетът на системата. Той става асистент през 2018 г. и преподавател през 2023 г. и продължава изследванията си в областта на оптичните комуникации.

Колко е голям екипът? Разкажете ни малко повече за колегите си.
Изследването е резултат от сътрудничество между редица партньори изследователи по целия свят, включително NICT (водещ партньор, базиран в Япония), Aston University (Великобритания), Nokia Bell Labs (САЩ) и Amonics (Хонконг).

В Aston работата в областта на широколентовите технологии напредва в различни изследователски проекти през последното десетилетие (и дори преди това), финансирани от EPSRC и ЕС (повече информация можете да намерите тук, тук и тук.

Самото проучване е извършено във водещата световна лаборатория към Националния институт за информационни и комуникационни технологии (NICT, Япония) и е ръководено от Бен Пътнам и Рубен Луис. Nokia Bell Labs е водещият иноватор за модули за оптични процесори за свободното пространство, ръководена от Дейвид Нилсън и Николас Фонтейн.

Колко време Ви отне да постигнете скорост от 301 терабита?
Отне няколко години, за да се стигне до тази точка, тъй като съчетава редица различни технологии, работещи в различни честоти и дължина на вълната. С появата на нови технологии броят на работните честоти бавно се увеличава, което води до увеличен капацитет.

Скъпо ли е създаването на устройството за управление дължината на вълната?
Разработката ефективно използва различни цветове на светлината за предаване на оптичните сигнали и въпреки че това се прави от известно време, нашата разработка го разширява допълнително чрез използване на комбинация от по-нови технологии за оптичен усилвател и оптични процесорни единици за увеличаване броя на цветовете (или дължини на вълните). Тук е представено много добро илюстративно резюме, написано от водещия партньор NICT.

Устройството за управление на дължината на вълната обикновено се намира в основната мрежа и позволява амплитудата на дължините на вълните в рамките на оптичната честота да се контролира и насочва около мрежата. Устройствата за управление на дължината на вълната се предлагат в търговската мрежа в традиционната C-честота. Разширихме това и за други честоти. С въвеждането на технологията и увеличаването на обема на модулите, алтернативните лентови устройства би трябвало да са на сходни цени.

Според Вас колко време ще е необходимо да се въведе устройството в масова употреба?
Наличният капацитет в много от основните оптични мрежи по света започва да се използва напълно. Когато е изцяло запълнен, мрежовият доставчик ще има избор да инсталира ново оптично влакно (което е скъпо и отнема много време) или да се опита да използва повече от наличната честотна лента на съществуващата оптична инфраструктура. Тъй като технологията, демонстрирана в това изследване, междувременно ще се развие, тогава демонстрираната тук техника ще стане жизнеспособна. Това трябва да доведе до постепенно подобряване на скоростта на интернет за крайния потребител. Както винаги, това се ръководи от търсенето на крайния потребител и икономиката на предоставянето на тази услуга.

Какво е мнението Ви за AI и използвате ли го в работата си?
AI е извън моята експертна област, но се проучва активно в световен мащаб за използване в индустрията на оптичните мрежи.

Какво следва оттук нататък?
Продължаваме да подобряваме производителността и да проучваме алтернативни оптични честоти, а именно O-честотата и U-честотата, които са разположени под и над това, което обсъждаме в това интервю.