بسرعة 128 تيرابت في الثانية الصين تطور تقنية لنقل البيانات فائقة السرعة

أليافً ضوئية تنقل البيانات عبر الهواء بسرعة 64 تيرابت في الثانية لكل اتجاه

الرائد- حققت الصين إنجازًا جديدًا في تقنيات الاتصالات الضوئية، بعدما نجح باحثون في نقل البيانات في الاتجاهين بسرعة 64 تيرابت في الثانية لكل اتجاه، عبر وصلة من الألياف الضوئية المجوفة امتدت لمسافة 1007.48 كيلومتر، مع تسجيل زمن انتقال للإشارة بلغ 3.43 مللي ثانية في اتجاه واحد لمسافة ألف كيلومتر.

وأعلن تلفزيون الصين المركزي (CCTV)، اليوم الأحد، أن التجربة حققت رقمًا قياسيًا في النقل المباشر ثنائي الاتجاه لمسافات طويلة باستخدام الألياف الضوئية ذات القلب المجوف، في خطوة تستهدف تطوير شبكات اتصالات ذات سعة أكبر وزمن تأخير أقل.

وشارك في تنفيذ التجربة معهد أبحاث الاتصالات التابع لشركة «تشاينا تيليكوم»، وشركة «يانغتسي» للألياف الضوئية والكابلات (YOFC)، بالتعاون مع شركة «زد تي إي» (ZTE).

واستخدم الفريق أكثر من 300 بكرة من الألياف الضوئية المجوفة، تراوح طول الألياف في كل منها بين كيلومترين وخمسة كيلومترات، لتكوين وصلة تجريبية تجاوز طولها ألف كيلومتر.

وحققت المنظومة سرعة نقل بلغت 64 تيرابت في الثانية في كل اتجاه بصورة متزامنة، بإجمالي سعة ثنائية الاتجاه يصل إلى 128 تيرابت في الثانية.

ويعادل معدل النقل في كل اتجاه، نظريًا، تحميل أو رفع نحو 160 فيلمًا بدقة 4K، يبلغ حجم الواحد منها 50 جيجابايت، في الثانية الواحدة.

وتعتمد التقنية المستخدمة على الألياف الضوئية ذات القلب المجوف (Hollow-Core Optical Fiber)، التي تختلف عن الألياف التقليدية المستخدمة على نطاق واسع في شبكات الاتصالات.

ففي حين تنقل الألياف التقليدية الإشارات الضوئية عبر قلب صلب مصنوع من زجاج السيليكا عالي النقاء، تستخدم التقنية الجديدة قناة داخلية مجوفة ينتقل الضوء عبر الهواء أو الغاز الموجود بداخلها، مع هيكل زجاجي مصمم لإبقائه محصورًا داخل مساره.

ويتيح هذا التصميم انتقال الضوء بسرعة أكبر مقارنة بانتقاله داخل الزجاج، فضلًا عن تقليل بعض التأثيرات التي تحد من كفاءة الإشارات الضوئية في الألياف التقليدية، وهو ما يفتح المجال أمام خفض زمن التأخير وزيادة كفاءة نقل البيانات لمسافات طويلة.

وقال هو شياولي، كبير خبراء الجيل الجديد من تقنيات المعلومات والاتصالات في شركة «تشاينا تيليكوم»، إن نقل الإشارات عبر الغاز بدلًا من القلب الزجاجي التقليدي يمكن أن يخفض زمن التأخير بنحو 30%.

وأضاف أن نجاح التجربة يثبت إمكانية تحقيق نقل طويل المدى وعالي السعة ومنخفض التأخير، مع إعادة استخدام معدات النقل الحالية، بما يوفر تقنيات أساسية لتطوير شبكات الحوسبة.

ووفقًا للبيانات الفنية التي أعلنتها الجهات المشاركة، بلغت سرعة النقل 800 جيجابت في الثانية لكل طول موجي، باستخدام نطاقي C وL الموسعين وتقنية التضمين PCS-16QAM.

وشملت التطورات التقنية معالجة مشكلة امتصاص الضوء الناتج عن وجود آثار من غازي ثاني أكسيد الكربون وأول أكسيد الكربون داخل القنوات المجوفة، من خلال تحسين عمليات تصنيع الألياف الضوئية.

كما استخدم الباحثون مضخمات ضوئية تجارية ذات قدرة خرج تقليدية، بدلًا من الاعتماد على مضخمات عالية القدرة، مع تطبيق تقنيات لموازنة أداء الإشارات عبر نطاقات التردد المستخدمة.

وتكتسب هذه النتائج أهمية خاصة مع التوسع في تطبيقات الذكاء الاصطناعي والحوسبة السحابية والحوسبة عالية الأداء، التي تعتمد على تبادل كميات ضخمة من البيانات بين مراكز البيانات ومرافق المعالجة المختلفة.

ويمكن أن تسهم الألياف المجوفة في تحسين سرعة الاتصال بين هذه المراكز وتقليل زمن انتقال البيانات، بما يعزز كفاءة تدريب نماذج الذكاء الاصطناعي وتشغيل أنظمة الحوسبة الموزعة.

وتوفر التجربة دليلًا تقنيًا على إمكانية استخدام الألياف المجوفة في وصلات الاتصالات فائقة الطول والسعة، لكنها لا تعني حتى الآن إحلال هذه التقنية محل الألياف التقليدية على نطاق واسع، إذ لا تزال هناك تحديات تتعلق بالتصنيع والتكلفة والتشغيل التجاري.

اترك تعليقا