قام فريق بحث من المعهد الوطني الياباني لتكنولوجيا المعلومات والاتصالات (
NICT ) بتطوير مجموعة شبكات ألياف ضوئية يبلغ إجمالي عرض النطاق الترددي لها 1 Pbit / s. تم تقديم التطوير رسميًا في معرض التكنولوجيا الأوروبية
ECOC 2019 ، والذي تم عقده في سبتمبر في دبلن.
اختبار مقاعد البدلاء في NICT // www.nict.go.jpأظهر اليابانيون للجمهور مجموعة شبكة ، تستند إلى 22 سلكًا من الألياف الضوئية ووحدة تحكم في إشارة MEMS مع نظام تعدد إرسال لتوصيلات ثلاثية النواة وسبعة مراكز ، والتي يتم تقديمها الآن أو يتم استخدامها بالفعل في شبكات الاتصالات ومراكز البيانات الأساسية.
يثبت تطور المهندسين اليابانيين أننا قادرون على زيادة عرض النطاق الترددي لاتصالات الشبكة بشكل كبير ، ليس فقط من خلال زيادة عدد مراكز كبلات الألياف البصرية ، ولكن أيضًا من خلال تحسين أنظمة تبديل الإشارات وتوجيهها.
كما ذكرنا سابقًا ، تستخدم المجموعة نظامًا يتكون من 22 مركزًا من الألياف الضوئية ذات تعدد إرسال لقنوات "مؤثرة" أقل من 3 و 7 ألياف بصرية.
1 Pbit / s ليس تيار متآلف. يوفر كل نواة عرض نطاق ترددي يصل إلى 245 جيجابت / ثانية مع استخدام 202 من الطول الموجي في وقت واحد.
في الممارسة العملية ، حقق الباحثون سرعة نقل البيانات من الكابل البصري من 2.15 Pbit / s مرة أخرى
في عام 2015 ، ولكن تم عرض موقف عمل كامل مع سرعة مماثلة للجمهور فقط هذا الخريف في دبلن. ثم استقر كل شيء على التوجيه ، كما يعلن المهندسون أنفسهم:
من أجل [إنشاء قناة] لنقل البيانات من فئة petabite ، هناك حاجة إلى تقنيات تحويل جديدة تضمن إدارة وتوجيه موثوق لكميات كبيرة من البيانات من خلال شبكات معقدة [طبولوجيا]. حتى الآن ، لم تكن هذه التقنيات متوفرة ، حيث إن الأساليب الحالية كانت مقيدة بالتعقيد و / أو الأداء.
مجال التطبيق الرئيسي لتطويرها ، ينظر اليابانيون في نقاط الاتصال بين مراكز البيانات والطريق السريع. إذا تمكنا الآن من وضع كابلات إضافية وزيادة إنتاجية الشبكة العالمية من خلال الحجم الذي نحتاجه ، فهناك مشاكل في توصيل الجهاز.
نظرًا لقوتها الحاسوبية ، فإن أنظمة الخادم الحديثة قادرة على معالجة تدفقات البيانات الضخمة ، ومع ذلك ، فإن واجهة الشبكة النهائية تصبح عنق الزجاجة في هذا التصميم بأكمله. في الوقت نفسه ، تزداد حركة مرور المستخدمين كل عام ، ولن يؤدي اعتماد شبكات الجيل الخامس على نطاق واسع في العقد المقبل إلا إلى تفاقم حالة التحميل: سيطلب المستخدمون المزيد والمزيد من البث في الوقت الفعلي من نفس موقع YouTube ، والذي لا يمكن للخوادم الحالية تقديم الخدمة بسبب قيود النطاق الترددي قدرات الشبكة.
في وقت سابق ، سيكون حل هذه المشكلة هو زيادة عدد الخوادم الموجودة بجانب مراكز البيانات مع زيادة موازية في كثافتها حول العالم. الآن ، يتيح لك تطوير اللغة اليابانية تعديل نقاط اتصال المعدات بالشبكة ، مما يزيد بشكل كبير من تدفق البيانات من الرفوف الحالية.
سيتطلب الاستخدام الشامل الفعال للتطوير الياباني تحديث الشبكات الحالية ، لكنه يمكن أن يعمل مع الشبكات منخفضة الطاقة: تعمل المجموعة مع توصيلات ثلاثية وسبعة مراكز ، والتي تعتبر الآن أحدث جيل من كابلات الألياف البصرية منخفضة الطاقة. يمكن للكتلة أن تقدم دفقًا من 148 تيرابت في الثانية إلى كبل ثلاثي النواة ، و 346 تيرا بايت في الثانية إلى كبل ذي سبع نواة.
علاوة على ذلك ، فإن المجموعة الحالية لا تقوم فقط بتوصيل مسارات البيانات المُعلنة وتوجيهها بالكامل ، ولكن لديها أيضًا هيكلًا يلبي متطلبات مراكز البيانات وموفري البيانات من حيث تحمل الأخطاء. على سبيل المثال ، إمكانية تبديل النسخ الاحتياطي وتوجيه تجاوز القسم التالف من الكتلة.
من المهم أن نلاحظ أن العمل المنهجي مع الألياف الضوئية مستمر منذ فترة طويلة وأن الباحثين يعملون ليس فقط من أجل إنشاء أنظمة نقل وتوجيه جديدة ، ولكن أيضًا في تحقيق إمكانات البصريات الموضوعة بالفعل. لذلك ، في نوفمبر 2018 ، تم
نشر تقرير بأن المجموعة حققت عرض النطاق الترددي 1.2 Pbit / s على طاولة اختبار مع كابل بأربعة أسلاك مباشرة على 386 قناة. يوضح الجدول أدناه أنه تم تنفيذ العمل في البداية باستخدام كابلات ذات 36 نواة بنفس السرعة.
يخطط فريق البحث لتحقيق سرعة قريبة من 1 Pbit / s على كابل قياسي في وضع واحد وواحد ، والتي يتم استخدامها عند وضع شبكات المستخدمين. ومع ذلك ، فإن المشكلة الرئيسية لهذا التطور هي التوجيه عالي الجودة لمثل هذا التدفق للبيانات. حتى الآن ، تم تحقيق نتيجة جاهزة للتنفيذ العملي في مراكز البيانات فقط على المجموعة المكونة من 22 عنصرًا ، والتي تحدثنا عنها أعلاه.
من المحتمل أن يسمح لنا تطور العلماء اليابانيين بتجنب انهيار الشبكة الذي يهدد إدخال شبكات 5G على نطاق واسع ، كما سيسمح لنا يومًا ما بزيادة سرعة اتصالات المستخدم ضمن "الميل الأخير" من 100 ميجابت في الثانية إلى 1 جيجابت / ثانية قيم أكثر إثارة ومريحة.