في ظل التطور التكنولوجي السريع الذي الحاصل خلال السنوات الأخيرة، هناك تطور غير مسبوق كذلك في تقنيات الاتصال السلكي واللاسلكي، حيث قام مجموعة من الباحثين في المعهد الوطني الياباني لتكنولوجيا المعلومات والاتصالات NICT من تحقيق رقم قياسي جديد لسرعة الإنترنت بمعدل بلغ 319 تيرابت في الثانية. وفقًا لورقة تم تقديمها في المؤتمر الدولي لاتصالات الألياف الضوئية في يونيو الماضي.
ويمكن بهذه السرعة الخارقة تحميل أكثر من 7 آلاف فيلم عالي الدقة في ثانية واحدة فقط، هذا وفقا لما ذكر في موقع “إنغيدجت”.
وتم تسجيل الرقم القياسي الجديد على خط من الألياف يبلغ طوله أكثر من 3000 كم (1864 ميل). وهو متوافق مع البنية التحتية للكابلات الحديثة.
السرعة التي حققها الخبراء اليبانيون هي ما يقارب ضعف الرقم القياسي السابق البالغ 178 تيرابايت/ثانية، والذي تم تسجيله في عام 2020. وهو أسرع بسبع مرات من الرقم القياسي السابق البالغ 44.2 تيرابايت/ثانية، مع شريحة ضوئية تجريبية.
ناسا نفسها تستخدم سرعة بدائية نسبية تبلغ 400 جيجابت / ثانية، والسجل الجديد يرتفع بشكل مستحيل أعلى مما يمكن أن يستخدمه المستهلكون العاديون (أسرعها يصل إلى 10 جيجابت / ثانية لاتصالات الإنترنت المنزلية).
آلية العمل
تم الوصول إلى هذا الإنجاز باستخدام البنية التحتية للألياف الضوئية الموجودة بالفعل (ولكن مع بعض الوظائف الإضافية المتقدمة). استخدم فريق البحث أربعة “نوى”، وهي عبارة عن أنابيب زجاجية موضوعة داخل الألياف التي تنقل البيانات، بدلاً من النواة التقليدية.
ثم يتم تقسيم الإشارات إلى عدة أطوال موجية يتم إرسالها في نفس الوقت، باستخدام تقنية تُعرف باسم مضاعفة تقسيم الطول الموجي (WDM). لحمل المزيد من البيانات، استخدم الباحثون “نطاقًا” ثالثًا نادرًا لتمديد المسافة عبر العديد من تقنيات التضخيم البصري.
يبدأ النظام الجديد عملية الإرسال باستخدام ليزر منشط ذي 552 قناة يتم إطلاقه بأطوال موجية مختلفة.
ثم يتم إرسال هذا من خلال تعديل الاستقطاب المزدوج، بحيث تذهب بعض الأطوال الموجية قبل الأخرى، لتوليد تسلسلات إشارات متعددة يتم توجيه كل منها بدوره إلى أحد النوى الأربعة داخل الألياف الضوئية.
وتنتقل البيانات المرسلة عبر هذا النظام عبر 43.5 ميلاً (70 كم) من الألياف الضوئية ، حتى تصل إلى مكبرات الصوت الضوئية لتعزيز الإشارة لرحلتها الطويلة.
ولكن هناك المزيد من التعقيد فالإشارة تمر من خلال نوعين جديدين من مضخمات الألياف، أحدهما مخدر في الثوليوم، والآخر في الإربيوم، قبل أن يستمر في طريقه، في عملية تقليدية تسمى Raman amplificatio.
بعد ذلك، يتم إرسال تسلسل الإشارات إلى جزء آخر من الألياف الضوئية ، ثم تتكرر العملية بأكملها ، مما يتيح للباحثين إرسال البيانات على مسافة مذهلة تبلغ 1,864.7 ميل (3,001 كم).
وتمتلك الألياف الضوئية رباعية النواة الجديدة نفس القطر مثل الألياف أحادية النواة التقليدية ، بمعنى آخر ، سيكون دمج الطريقة الجديدة في البنية التحتية الحالية أبسط بكثير من الإصلاحات التكنولوجية الأخرى لأنظمة المعلومات المجتمعي.
اقرأ أيضاً: بسرعة 20 جيجابايت في الثانية.. جوجل تطور نظاما لنقل الإنترنت عبر أشعة الليزر
في ظل التطور التكنولوجي السريع الذي الحاصل خلال السنوات الأخيرة، هناك تطور غير مسبوق كذلك في تقنيات الاتصال السلكي واللاسلكي، حيث قام مجموعة من الباحثين في المعهد الوطني الياباني لتكنولوجيا المعلومات والاتصالات NICT من تحقيق رقم قياسي جديد لسرعة الإنترنت بمعدل بلغ 319 تيرابت في الثانية. وفقًا لورقة تم تقديمها في المؤتمر الدولي لاتصالات الألياف الضوئية في يونيو الماضي.
ويمكن بهذه السرعة الخارقة تحميل أكثر من 7 آلاف فيلم عالي الدقة في ثانية واحدة فقط، هذا وفقا لما ذكر في موقع “إنغيدجت”.
وتم تسجيل الرقم القياسي الجديد على خط من الألياف يبلغ طوله أكثر من 3000 كم (1864 ميل). وهو متوافق مع البنية التحتية للكابلات الحديثة.
السرعة التي حققها الخبراء اليبانيون هي ما يقارب ضعف الرقم القياسي السابق البالغ 178 تيرابايت/ثانية، والذي تم تسجيله في عام 2020. وهو أسرع بسبع مرات من الرقم القياسي السابق البالغ 44.2 تيرابايت/ثانية، مع شريحة ضوئية تجريبية.
ناسا نفسها تستخدم سرعة بدائية نسبية تبلغ 400 جيجابت / ثانية، والسجل الجديد يرتفع بشكل مستحيل أعلى مما يمكن أن يستخدمه المستهلكون العاديون (أسرعها يصل إلى 10 جيجابت / ثانية لاتصالات الإنترنت المنزلية).
آلية العمل
تم الوصول إلى هذا الإنجاز باستخدام البنية التحتية للألياف الضوئية الموجودة بالفعل (ولكن مع بعض الوظائف الإضافية المتقدمة). استخدم فريق البحث أربعة “نوى”، وهي عبارة عن أنابيب زجاجية موضوعة داخل الألياف التي تنقل البيانات، بدلاً من النواة التقليدية.
ثم يتم تقسيم الإشارات إلى عدة أطوال موجية يتم إرسالها في نفس الوقت، باستخدام تقنية تُعرف باسم مضاعفة تقسيم الطول الموجي (WDM). لحمل المزيد من البيانات، استخدم الباحثون “نطاقًا” ثالثًا نادرًا لتمديد المسافة عبر العديد من تقنيات التضخيم البصري.
يبدأ النظام الجديد عملية الإرسال باستخدام ليزر منشط ذي 552 قناة يتم إطلاقه بأطوال موجية مختلفة.
ثم يتم إرسال هذا من خلال تعديل الاستقطاب المزدوج، بحيث تذهب بعض الأطوال الموجية قبل الأخرى، لتوليد تسلسلات إشارات متعددة يتم توجيه كل منها بدوره إلى أحد النوى الأربعة داخل الألياف الضوئية.
وتنتقل البيانات المرسلة عبر هذا النظام عبر 43.5 ميلاً (70 كم) من الألياف الضوئية ، حتى تصل إلى مكبرات الصوت الضوئية لتعزيز الإشارة لرحلتها الطويلة.
ولكن هناك المزيد من التعقيد فالإشارة تمر من خلال نوعين جديدين من مضخمات الألياف، أحدهما مخدر في الثوليوم، والآخر في الإربيوم، قبل أن يستمر في طريقه، في عملية تقليدية تسمى Raman amplificatio.
بعد ذلك، يتم إرسال تسلسل الإشارات إلى جزء آخر من الألياف الضوئية ، ثم تتكرر العملية بأكملها ، مما يتيح للباحثين إرسال البيانات على مسافة مذهلة تبلغ 1,864.7 ميل (3,001 كم).
وتمتلك الألياف الضوئية رباعية النواة الجديدة نفس القطر مثل الألياف أحادية النواة التقليدية ، بمعنى آخر ، سيكون دمج الطريقة الجديدة في البنية التحتية الحالية أبسط بكثير من الإصلاحات التكنولوجية الأخرى لأنظمة المعلومات المجتمعي
