مع تزايد التواصل بين العالم والحاجة الملحّة لاكتساب المزيد من المعلومات، تسعى تقنيات هائلة لجعل أجهزتنا أسرع ودعمها بـ بنى أساسية غير مسبوقة لنقل البيانات.

وخير دليل على هذا التطور في نقل البيانات، ما وصلت إليه سرعة اتصالات الإنترنت حديثاً حيث اقتربت من 10 جيجابت في الثانية.

وبهذا الصدد، أظهرَ باحثون في المعهد الوطني لتكنولوجيا المعلومات والاتصالات (NICT) في اليابان إمكانية نقل بيانات لأكثر من Petabit في الثانية

باستخدام ألياف متعددة النواة قطرها 0.125 مم (MCF) ، وذلك حسبما ذكرتTechXplore.

التقدم في تصنيع الألياف البَصريّة

حقق عالم الاتصالات قفزة عملاقة عندما تم استبدال الكابلات النحاسية بالألياف البصرية، فقد زادت سرعة نقل البيانات بشكل أوسع

وهي البنيّة التَحتيّة نفسها التي تتيح لك إجراء مكالمات فيديو عالية الجودة ومشاهدة الأفلام بدقة 4k.

على الرغم من ذلك، يعمل الباحثون على كابلات الألياف البصرية المتقدمة التي تبدو مثل تلك التي تمتد إلى منزلك

ولكن يمكن أن تدعم مسارات انتشار متعددة في الداخل. تتضمن إحدى هذه الطرق استخدام طرق مختلفة للانتقال داخل نواة واحدة.

في ديسمبر 2020 ، أظهر الباحثون في NICT  إمكانية نقل بيتابيت (ضعف الوحدة الأساسية في الذاكرة التي تدعى بت bit) من البيانات باستخدام 15 وضعاً في نواة واحدة.

ومع ذلك ، لجعل هذا الإرسال يعمل بكفاءة ، فهناك حاجة أيضاً إلى معالجة الإشارات للعمل بطريقة MIMO (متعددة المدخلات والمخرجات)، ما يعنيه ذلك هو أن الإشارات يتم تشفيرها أثناء انتقالها عبر النواة ولمنع تشفيرها نحتاج إلى معدات متخصصة تعمل على ذلك عند استلامها.

وهذا يتطلب استخدام دوائر متكاملة مخصصة والتطبيق العملي لهذه التكنولوجيا أمر صعب حتى نقوم بتطوير الدوائر على نطاق واسع.

أمّا الخيار الآخر فيتمثّل بنقل الإشارات في وضع واحد ولكن باستخدام المزيد من النوى في الألياف البصرية.

والنتيجة هي مسارات نقل متعددة للبيانات يتم إرسالها عبر ألياف بصرية لا تبدو مختلفة عن الخارج ولكن في الداخل تحمل ملايين البتات من البيانات.

ونظراً لأن تصنيع هذه الكابلات لا يختلف كثيراً عن تصنيع الكابلات أحادية النواة، فمن الأسهل إحضارها إلى الواقع التجاري.

التقدم في معالجة الإشارات

استخدم الباحثون في NICT تعدد الإرسال بتقسيم الطول الموجي (WDM) ، حيث يتم إرسال إشارات ذات أطوال موجيّة مختلفة عبر نفس الوسط.

وهذا يسمح بنقل المزيد من البيانات في نفس الوقت عبر نفس الكابل.

وقد تم استغلال هذه التكنولوجيا تجارياً واستخدم مشغلو كابلات الألياف البصرية النطاقين C وL لإرسال بياناتهم.

إلى جانب استخدام هذين النطاقين ، قام الباحثون في NICT أيضا بتضمين النطاق S الذي تم استكشافه مؤخراً أثناء إرسال الاختبار.

باستخدام مكبرات صوت مخصصة لهذه النطاقات ، تمكن الباحثون من إرسال 801 طول موجي وحققوا رقماً قياسياً في عرض النطاق الترددي البصري 20 THz في ألياف متعددة النواة، وفق ما ذُكر في البيان الصحفي.

ونقل النظام بأكمله البيانات بمعدل 1.02 بيتابيت في الثانية على مسافة 31.68 ميلا (51 كم).

ختاماً

مع احتضان العالم لتقنية 5G، من المتوقع أن يكون هناك تزاحم في كميات البيانات التي ستحتاج إلى نقلها

ويمكن لتقنيات مثل هذه أن تضمن حدوث الانتقال دون عناء.

المصدر: اضغط هنا

• إعداد: المهندسة نور باكير
• تدقيق: المهندسة سهى عبدو
• تحرير: المهندس بشار الحجي