Пользователь
0,0
рейтинг
31 июля 2014 в 19:15

Администрирование → Новый рекорд скорости передачи данных — 43 терабита в секунду одним лазером по одному оптоволокну

image

Учёные из Датского технического университета установили новый рекорд скорости передачи данных по оптоволокну. Им удалось передать 43 терабита в секунду по одному волокну с помощью одного лазера. Хотя ещё в 2011 был преодолен порог в 100 терабит/с, сделано это было с помощью нескольких сотен лазеров, что малоприменимо в реальных условиях.

Единственная «уловка» к которой прибегли датские учёные — использование недавно разработанного в Японии оптоволокна с несколькими сердцевинами. Внешне оно практически ничем не отличается от обычного и представляет собой монолитное волокно, а не пакет отдельных волокон, но внутри содержит 7 каналов, по которым проходит свет. Таким образом, новый рекорд датчан гораздо ближе к практическому применению, чем демонстрировавшиеся ранее в лабораториях скорости в 100 и даже 1000 терабит/с.

К сожалению, пресс-релиз датского университета скуп на технические подробности, но можно предположить, что была использована техника OFDM с одним лазером, работающим короткими импульсами. С её помощью три года назад немецкие учёные из университета Карлсруэ передали по одному волокну 26 терабит/с.

Скорость в 43 терабита/с трудно укладывается в воображении. Это почти пять с половиной терабайт — несколько современных HDD, которые пролетают в секунду по тонкому оптическому волокну. Передача по такому каналу двухчасового фильма в высоком разрешении займёт всего пару миллисекунд.

Для Датского технического университета это не первый рекорд скорости — в 2009-м датчане первые преодолели рубеж в 1 терабит/с и до конца года улучшили результат до 5,1 терабит, а в 2011-м довели скорость до 9,5 терабит/с. Немецкие конкуренты из Карлсруэ в том же 2011-м перехватили пальму первенства с 26 терабитами, а теперь рекорд снова принадлежит датчанам.

Илья Сименко @ilya42
карма
524,7
рейтинг 0,0
Пользователь
Реклама помогает поддерживать и развивать наши сервисы

Подробнее
Реклама

Самое читаемое Администрирование

Комментарии (23)

  • +9
    Даешь оптический компьютер, для обработки данных с такой же скоростью
    • +2
      Это скорее нужно для того, чтобы передать кучу сырых данных от какого-нибудь научного эксперимента на хранение, а обрабатывать можно и следующие пару лет. Вроде данных с ускорителей. Так что тут и обычными суперкомпьютерами обойтись можно.
  • +2
    Я что то не понял, речь идет о тоненьком волоке-волноводе, которых в оптических кабелях обычно много много?

    p.s. Вот и проводочек, для голографических дисплеев с большими диагоналями ;)
    Правда я боюсь в сыром виде эти данные гонять никто никогда не будет, а будут рендерить изображение на чипах, расположенных прямо на голографической матрице.
    • 0
      Очевидно, да, пустили по одному волокну. Только само волокно не обычное, а хитрое, со множеством сердцевин. А уже самих волокон в обычный кабель можно упаковать много, 96 и больше.
      Честно говоря, не понимаю, зачем 7 сердцевин, если лазер всё равно один. Может, чтобы сохранять поляризацию света и модулировать сигнал, в дополнение к длине волны и времени, поляризацией?
      • +4
        На сайте группы есть новость: www.fotonik.dtu.dk/english/Research/Communication-technologies/HighSpeed

        08/07/2014 Excellent news again on postdeadline paper! The joint work between our group and Nippon Telegraph and Telephone Corporation (NTT) on OTDM-SDM transmission entitled "1.28 Tbaud Nyquist-OTDM Transmission over a 7-Core Fiber Using an On-Chip SDM Coupler" has been accepted as a postdeadline paper, at OptoElectronics and Communication Conference and Australian Conference on Optical Fibre Technology 2014 (OECC/ACOFT 2014), currently taking place in Melbourne, Australia. This great achievement will be presented by our group leader, Leif K. Oxenløwe, on 10-July-2014.

        07/07/2014 Our group's CLEO 2014 postdeadline paper result on 43 Tbit/s data transmission over multi-core fiber has been reported by the local danish newspaper Ingeniøren in Denmark, read the details here.

        10/06/2014 Great news! Our group's recent work entitled «Single Source 5-dimensional (Space-, Wavelength-, Time-, Polarization-, Quadrature-) 43 Tbit/s Data Transmission of 6 SDM × 6 WDM × 1.2 Tbit/s Nyquist-OTDM-PDM-QPSK» has been accepted as a postdeadline paper, at Conference on Lasers and Electro-Optics (CLEO 2014), to be taken place in San Jose, California, USA. This is again a result of strong collaboration between DTU Fotonik’s High-Speed Optical Communications group and Nippon Telegraph and Telephone Corporation (NTT). The achievement will be presented by Hao Hu at Postdeadline Session 2, on 12-June-2014.


        Пояснение к рекорду (один лазер на 10 Гбит, выделение 6 длин волн, DQPSK манипуляция, нечто подписанное «Optical time multiplexing», плюс передача в 2 поляризациях. По центральному волокну идет синхросигнал):
        ing.dk/artikel/dtu-slaar-verdensrekord-datatransmission-169478 (на датском)

        image
        How to convert laser signal at 10 Gbit/s into a signal of 43 Tbit/s by utilizing wavelength, QPSK modulation, time-division multiplexing, polarisations multiplexing and transmission in a fiber with multiple cores.

        The starting point is an erbium glass oscillating mode-locked laser that produces 10 GHz pulses.

        This signal is sent through a non-linear fiber, which can extract signals at six different wavelengths between 1549 nm and 1563 nm. It was the first step on the road from 10 Gbit / s to 43 Tbit / s.

        Next, the researchers generated a signal of 320 Gbit / s by braiding 32 time shifted versions together in a train for each of the six wavelengths.

        This signal was then polarisation multiplexed, so the speed was doubled. Here we exploit that an optical fiber can transmit signals in two different polarization directions independently of each other.

        Furthermore, the researchers used a type of modulation format called differential quaternary phase shift keying (DQPSK), wherein the optical phase may take four values. The additional speed is doubled.

        The data rate for each of the six different wavelengths was now up to 1.28 Tbit / s or 1.2 Tbit / s of which was deducted from 7 per cent.

        Finally, the signals passed through six different cores in a multicore fiber of seven cores total, wherein the seventh core was used to transmit a signal to synchronize the receivers. It brought the data rate up to 43 Tbit / s.

        The loss of the fiber was 0.2 dB / km — it set the limit on how far these signals could be transmitted without amplification.
        • 0
          Более-менее понятно. Кстати, у них волокно всего с 7 сердечниками, но в инете есть информация о чём-то таком: это тоже волокно для передачи сигнала с сохранением поляризации.
          JPG-картинка
          image

          Обычным сварочником такие волокна не спаяешь…
  • +8
    Блин, а я еще помню те времена, когда все говорили о возможности передачи данных на скорости 1 Гбит/с
  • 0
    три года назад немецкие учёные из университета Карлсруэ передали по одному волокну 26 терабит/с.


    Вероятно, я чего-то недопонимаю. Если скорости, близкие к описанной в статье, существовали еще 3 года назад, то почему же они не были внедрены в повседневную жизнь?
    Ну, или, может, были, да вот только далеко не куда только возможно…
    • +25
      >Если скорости, близкие к описанной в статье, существовали еще 3 года назад, то почему же они не были внедрены в повседневную жизнь?
      Может оказаться, что трансивер был размером с комнату, а его ресурс не позволял ему непрерывно работать годами, плюс наверняка он жрал жидкий азот ведрами. Ах да, еще такие скорости на одно волокно нужны лишь на больших расстояниях, т.е. надо бороться с затуханием и дисперсией, что тоже непросто. Дополнительная проблема: ASIC'ов, способных осмысленно передавать информацию на таких скоростях, и памяти, способной поддерживать их в этом нелегком деле, нет, так что скорее всего в тесте передатчик случайным образом помограл, приемник посчитал импульсы, и результат с полным на то основанием засчитали (так как проверяется только способность оптической системы мигать лазером).

      Ну и заодно.
      ilya42
      >Передача по такому каналу двухчасового фильма в высоком разрешении займёт всего пару миллисекунд.
      ITшный ресурс… Ну зачем тут подобные нелепые аналогии? За пару миллисекунд свет в волокне пройдет от силы сотню километров, а терабиты нужны магистралям на тысячи километров. Я уж не говорю о том, что и отправителю, и получателю потребуются практически бесконечные буфера, если передача будет по TCP и надо действительно занять всю эту полосу одним потоком… А еще даже рамдиск не сможет отдать фильм с подобными скоростями, и ни один принимающий компьютер/сервер не будет успевать писать такой объем данных куда бы то ни было.

      Так что давайте не измерять пропускную способность в фильмах, фотографиях и песнях, особенно если речь идет об экстремально высоких скоростях.
    • +1
      Подумайте о себестоимости.
      В коммерческом мире важно не изобрести вундервафлю, важно изобрести способ массового производства вундервафли.
      Да так, чтобы стоимость производства, транспортировки и рекламы была меньше суммы, за которую массовый пользователь согласен купить.
      А в штучном производстве вам и 100500 ядерный телефон сделают, если договоритесь в цене.
      • 0
        Тогда какой вообще смысл от «вундервафли», если так размышлять?

        Никто, в общем-то, и не говорил о массовом производстве. Взять к примеру тот же Google Glass( или как их там ):
        несмотря на то, что у производителей есть все ресурсы, способствующие сверхраспространению продукта, но тем
        не менее внедряют их постепенно( сейчас только в штатах, если помню )
        • +2
          Ну если больше не производить никаких исследований и на этом остановиться, то смысла нет :)
          Это можно назвать фундаметальными исследованиями, на основе которых создаются прикладные технологии, которые потом превращаются в конкретные железки.
          Три года — это не вообще не срок для таких технологий.
          Это вам не firefox, который вчера обновился, а сегодня уже у всех скачался :)

          Да и потом… как вы себе представляете повсеместное использование вундер-оптики на десятки Тб/с?
          У неё очень узкая ниша для применения.
          Возможно, ту оптику на 100Тб/с уже где-то внедрили, но мы с вами об этом не знаем, только и всего.

          Google Glass не релизят как раз потому, что понимают, что важно первое впечатление.
          Если выпустить сырой продукт и всплывую проблемы, количество желающих купить уменьшится в сто раз.
          И всем пофиг будет на то, что это вообще инновационный способ работы с девайсом для масс.
          «Ой, у меня картинки не грузяццо, google glass — фигня».
  • 0
    А на какое расстояние они передали данные с такой скоростью?
    • 0
      Тут не пишут, а 100 Тбит/с передали на 165 километров.
  • +16
    Если взять 10-тонный грузовик, наполнить его 32-х гигабайтными флеш-картами, каждая из которых весит 6 грамм, затем отправить его на расстояние 165 км со средней скоростью 60 км/ч (т.е. ехать будет около 9900 секунд), то получается, что он перевезет информацию со скоростью
    10 000 000/6*32/1024/9900 ~ 5.26 Тбайта в секунду. :)
    • +3
      Почему никто не считает время, которое нужно, чтобы записать данные на эти флешки и погрузить в грузовик, а затем разгрузить и считать с них данные…
      • –1
        Во-первых, хотите сказать, что в вышеозначенном эксперименте кто-то сохранял передаваемые данные? :)

        Во-вторых, вы просто портите анекдот ^_^
        • +1
          Это не анекдот. Уж извините…
    • 0
      A если брать карточки по 256Гб, то скорость еще увеличится в 8 раз. И это если за 165 км возить, а если в пределах одного ЦОД-а, то скорость увеличивается на порядки.
      Например доставка 10 тонн, ой, простите, 400 петабайт данных с третьего этажа на первый пройдет с рекордной скоростью в десятки петабайт в секунду. :)
  • –12
    Нестыковочка: Заголовок: "… одним лазером по одному оптоволокну"
    Подпись: «с помощью нескольких сотен лазеров, что малоприменимо в реальных условиях»

Только зарегистрированные пользователи могут оставлять комментарии. Войдите, пожалуйста.