北京時間3月21日消息(水易)隨著我們的世界日益互聯,通信基礎設施必須擴大規(guī)模,以滿足日益增長的帶寬需求。這些基礎設施的關鍵部分是連接大陸之間網絡的海纜。
這些海纜在一個空間非常奢侈的環(huán)境中運行。設計下一代海纜的最大挑戰(zhàn)之一是如何在不增加海纜尺寸的情況下增加容量。因為,即使是一個簡單的改變,如增加更多的光纖對,也會帶來額外的功率需求,使設計變得復雜。
日前,由Pierre Mertz和Siddharth Varughese負責的一個團隊進行了一項試驗,在沒有增加海纜尺寸的情況下,創(chuàng)紀錄地實現307.2 Tbps的數據傳輸。
該團隊在跨大西洋海纜Dunant上實現了這一記錄,該條海纜采用了一種名為空分復用(SDM,Space-Division Multiplexing)的新興技術。使用 SDM 技術,每對光纖都以較低的光功率和信噪比運行。
“起初認為,降低光功率似乎有悖常理,因為這會降低單根光纖的容量。”Siddharth Varughese表示,“然而,降低單根光纖的功率可以在海纜中增加額外的光纖,從而增加海纜的總容量。”
研究人員將Dunant海纜與他們過去研究的另一條海纜Marea進行了對比。Marea有8對光纖,每對支持27.8 Tbps。相比之下,Dunant有12對光纖,每對可以支持25.6Tbps。雖然Dunant海纜的每對光纖的效率低于Marea的光纖對,但作為一個整體,Dunant海纜支持的容量多了近40%。
"通過我們的現場試驗,證明了由12對光纖組成的使用SDM技術的海纜如何能夠提高多達38%的容量。"Siddharth Varughese繼續(xù)說,"如果我們要滿足呈指數級增長的全球數據速率要求,使用SDM技術的海纜是未來的發(fā)展方向。"
不過,由于較低的信噪比,在Dunant海纜中實施SDM架構并非易事。研究人員密切關注這條海纜的調制格式、波特率設置和數字信號處理算法,以充分利用其有限的光功率。
最終的試驗結果對SDM技術進行了成功的概念驗證。Dunan海纜實現了超過300Tbps的容量,接近或超過了傳統(tǒng)海纜的極限。該團隊預計未來采用SDM技術的海纜應該有更大的容量,并希望他們的演示將為建造這些未來的海纜提供動力。
"相信我們的現場試驗回答了每個人對采用SDM技術的海纜的第一個問題:與傳統(tǒng)海纜相比,我們能從使用這一新技術的海纜中獲得多大的容量?"Siddharth Varughese說,"我們希望這些結果將鼓勵海纜供應商以及互聯網服務提供商和互聯網內容提供商繼續(xù)研究SDM技術,并在未來部署更多這樣的海纜。"
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