Разработан алгоритм, позволяющий значительно увеличить пропускную способность оптоволоконных сетей



    Группа учёных, работающих в Австралийском Центре Устройств Сверхвысокой Пропускной Способности для Оптических Систем (CUDOS), разработала алгоритм кодирования данных, который может существенно увеличить эффективность существующих оптических сетей. По утверждению исследователей, их разработка позволит передавать весь мировой трафик по единственному волокну!

    Для демонстрации возможностей, учёные перепрограммировали WSS (специальное устройство, использующее свет лазера с различной длинной волны для мультиплексирования нескольких потоков данных для последующей их передачи в единственном оптическом волокне).
    Команде во главе с профессором Arthur Lowery и доктором Liang Du удалось передать сигнал со скоростью 10 Тбит/с на расстояние 850 километров. Это, конечно, меньше рекорда в 26 Тбит/с, но достигнутая дистанция больше 50 километров на целый порядок.
    Профессор Lowry сообщает, что свитч может быть использован для «втискивания» сигналов в пробелы, непременно возникающие в потоках данных, передаваемых между городами.
    «Важно отметить, что новый трафик может быть втиснут в волокно в любом месте любой составляющей оптоволоконного хайвэя. Вместо того, чтобы укладывать сотни новых параллельных оптических волокон для повышения пропускной способности сети, мы можем сделать использование существующих сетей более эффективным путём оптимизирования способа, которым передаются данные на большие расстояния».

    Команда считает, что их технология позволит существующей инфраструктуре с минимальными инвестициями справиться с ростом спроса на Интернет, который, как ожидается, увеличится в 1000 раз в течение десятилетия.

    Via Gizmag

    Комментарии 40

      +6
      «со скоростью 10 Тб/с» и «Это, конечно, меньше рекорда в 26 Гб/с,» — это как?

      А вообще осталось теперь их скрестить с полым оптоволокном (была статья на эту тему — позволяет уменьшить задержку в виду большей скорости распространения света в среде) и будет счастье.
        +1
        Очепятались, по ссылке 26 Терабит/сек
          +5
          В статье писали, что в разработанном полом волокне затухание очень большое. Мол только для датацентров можно использовать.
            0
            А что скорость распространения сигнала в оптическом кабеле сильно меньше чем скорость света? Ну я понимаю, что он там не по прямой движется, но все же?
              +3
              Разница между скоростью света в стекле и в вакууме примерно в полтора раза
          +4
          Переводить не буду (боюсь ошибиться), но суть «нового алгоритма кодирования» сводится к следующему:
          A LCOS WSS implements an optical inverse Fourier transform for 10-Tb/s OFDM signal generation and cyclic prefix insertion. After 857.4 km of dispersion uncompensated transmission, a second WSS implemented optically-banded digital subcarrier demultiplexing.
            +13
            Рассказ о том, что тут за буквы написаны стоило бы поместить в развернутую статью :-)
              0
              Нууу… вообще, их и поместили ;) Это же научная работа. А строка выше — abstract, аннотация к ней.
              0
              optical inverse Fourier transform

              звучит мощно, если действительно чисто оптическая схема.
                +6
                Эммм, а в чем собственно проблема? Обычная линза выполняет, как прямое, так и обратное преобразования Фурье с легкостью.
                  –4
                  Вы, наверно, имели ввиду призму, а обратное, наверно, линза.
                    +1
                    Нет, все таки перевод в область частот и наоборот может линза, а не призма. Мы использовали двояковыпуклую линзу и специальную маску для отсечения низко и высокочастотной составляющей для подавления шумов, а затем восстанавливали изображение еще одной линзой. Вообще тема интересная т.к. для оптической системы преобразование происходит «аппаратно» и «со скоростью света» :) Жалко что полноценно работать в частотной области с оптикой крайне тяжело…
                      0
                      Я все-таки не понимаю, как обычная линза (двояковыпуклая) способна разложить свет в спектр? Объясните пожалуйста механизм…
                        0
                        Проще всего описано здесь. Глава «1.2.Линзы как элементы, выполняющие преобразование Фурье»
                        Оптические методы обработки информации: Учебное пособие
                        Автор/создатель: Дмитриев А.Л.
                        Год: 2005
                          0
                          Все таки это не совсем обычная линза
                            0
                            Все таки это не совсем обычная линза
                            Показатель преломления и фокусное расстояние линзы являются
                            функциями длины волны

                            Вы не находите? В классическом понимании, показатель преломления есть константа равная корню из эпсилон*мю.
                            ИМХО: разложить свет в спектр можно намного более простыми способами… говоря «спектр» я имею ввиду спектр ЭМ волны, а не двумерное преобразование Фурье от изображения в передней вокальной Плоскости! линзы.
                +5
                У меня уже скорость записи на флешку меньше, чем скорость закачки с торрентов. Скоро вообще контент будет проще подгружать он-лайн, чем хранить на компьютере. Операционная система в облаке…
                  0
                  Операционная система в облаке…

                  Только ваши данные будут уже совсем не приватные.
                    0
                    Да и сегодня нужно не мало постараться, что бы полностью заприватить все свои данные (я говорю о данных, используемых в сети).
                      0
                      Криптография нам поможет.
                        0
                        Минусующие, что не так с криптографией?
                          0
                          Мало кто просто в теме достаточно, чтобы хотя бы представлять себе, что может современная криптография. Хотя тот же биткоин почему-то в голове у людей укладывается, а доверенное хранение данных в облаке, использующее те же принципы — нет.
                            0
                            С приходом квантовых компьютеров современная криптография сядет в большую лужу.
                              0
                              Ну квантовые компьютеры будут лет через 200 если не позже. Тогда уже будет совсем другая криптография.
                                0
                                В день когда придёт квантовая криптография нужно будет срочно забрать данные из традиционного облака и перенести в квантовое. Ибо всем известно, что против квантовой криптографии вообще нет приёмов :)
                            0
                            99% данных на среднестатистическом компе не нужнаются в приватности, ибо являются стандартным контентом.
                              –1
                              99% повседневной жизни не нуждаются в приватности.
                              0.01*(24*60) — вас устраивает возможность скрыть 15 минут из своей жизни, при условии, что всё остальное время жить придется с открытой дверью, на виду у незнакомцев и зная, что все свои вещи совсем-совсе не свои, а взятые напрокат и ненадолго?
                                0
                                Но речь-то ведь совершенно не об этом, а о том, что если фильм (программу, игру) одинаково быстро открыть с локального диска и с облака, и он гарантированно доступен в облаке — нет смысла сохранять его локальную копию. и это относится к большей части того что обычно у людей на дисках.
                            0
                            Ага у нас в городе есть мост, так какой-то гоблин постоянно обрывает оптическией кабель, который по этому мосту проходит и без инета остается четверть города
                            +3
                            Kudos-ы ребятам из CUDOS.
                              0
                              По поводу «на порядок большей дистанции»

                              Дистанция 850 км — это не просто 850 км оптоволокна, а ещё и усилители и система для выравнивания спектра. Отдельные секции волокна 60 и 70 км, что незначительно отличается от 50 км.
                                +1
                                Вот та самая статья — у кого есть доступ могут глянуть (у меня нет)
                                www.opticsinfobase.org/abstract.cfm?uri=OFC-2013-PDP5B.9

                                Нашел прошлогоднюю статейку от той же группы к которой у меня есть доступ
                                ieeexplore.ieee.org/stamp/stamp.jsp?arnumber=6476512
                                Полагаю что это точно та же работа, поскольку связана с CUDOS.

                                Краткое содержание вступления:

                                Современные передатчики OFDM интенсивно используют цифровое DFT и на приемнике и на передатчике для разделения каналов (ортогональных несущих).
                                Тогда как эти товарищи предлагают вместо цифрового использовать оптический Fourier Transform, что позволяет понизить bandwidth, уменьшить энергозатраты и повысить скорость передачи (как я понял за счет еще большей спектральной эффективности по сравнению с чисто-цифровым трансформом).
                                Для оптического трансформа они используют стандартные liquid crystal on silicon (LCOS)-based Wavelength Selective Switch (WSS), что позволяет использовать для демодуляции низко-скоростную электронику.
                                С помощью таких вот оптических WSS-сов они могут оптически разделять OFDM сигнал на четыре под-несущих и выводить их на отдельные порты, либо же просто заглушать любые три.

                                Также там еще описано куча других плюшек.
                                  0
                                  Есть доступ к первой статье, но в теме телекома разбираюсь слабо.

                                  Насколько я понимаю, отличие новой статьи в том, что они с помощью WWS объединили несколько каналов (в прошлогодней работе использовался только один канал и использовался только один WSS для детектирования) и передали информацию по линии в 850 км (на самом деле 6 циклов «60 km, EDFA, 70 km, EDFA, выравниватель спектра)
                                  0
                                  Судя по всему ребята сделали то, что делают и другие: оптимизацию спектра, с помощью своего WSS сделали супер ченел и передали на нескольких поднесущих информацию. WSS не может кодировать, он производит мультиплексирование нескольких частот.
                                  Покрайней мере эта фраза наталкивает на такое толкование: «Previously, data was transmitted with gaps between the channels — this translates to wasted carrying capacity,» Dr Du said
                                  А статью интересно было бы глянуть.
                                  • НЛО прилетело и опубликовало эту надпись здесь
                                      0
                                      Латентность ограничена скоростью света, вообще и в волокне в частности. Упомянутые в начале пустотелые волокна — одно из направлений.
                                      • НЛО прилетело и опубликовало эту надпись здесь
                                        • НЛО прилетело и опубликовало эту надпись здесь
                                            0
                                            Ну как сказать, пинг от Москвы до Иркутска, к примеру, всего на 10мс больше, чем теоретически достижимое значение. Другое дело алгоритмы работы с толстым, но латентным каналом еще далеки от совершенства, но это несколько другой уровень.
                                            • НЛО прилетело и опубликовало эту надпись здесь

                                      Только полноправные пользователи могут оставлять комментарии. Войдите, пожалуйста.

                                      Самое читаемое