تكنولوجيا حديثة للألياف الضوئية بسرعة واحد تيرابت في الثانية
حققت مختبرات نوكيا بيل “Nokia Bell Labs” ومختبرات دويتشه للاتصالات “Deutsche Telekom T-Labs” والجامعة التقنية في ميونيخ “Technical University of Munich (TUM)” قدرة نقل للمعلومات منقطعة النظير وفعالية كبيرة في مجال الاتصالات الضوئية باستخدام تقنية تعديل (Modulation) حديثة.
حيث أصبح من الممكن زيادةُ كفاءةِ الشبكات الضوئية لزيادة سرعة نقل البيانات.
أظهرت النتائج البحثية في هذا المجال و التي أجرتها المختبرات الثلاثة، أن مرونة وأداء الشبكات الضوئية يمكن أن تصل إلى الحدود القصوى عندما تكون معدلات النقل المعدلة متكيفة حركياً مع حالات القناة والحركة المرورية.
وكجزىءٍ من المشروع الأوروبي للنقل الآمن “The Safe and Secure European Routing (SASER)” حققت تجربة شبكة الألياف الضوئية التي أجرتها دويتشه للاتصالات سرعة عالية بمعدل واحد تيرابت في الثانية، وهو ما يقارب نظرياً الحد الأقصى لمعدل نقل المعلومات في القناة وبالتالي الاقتراب من حد شانون للرابط الضوئي.
من الجدير بالذكر أن حد شانون أكتشف في العام 1948 بواسطة كلاود شانون, الرائد في مختبرات بيل والأب الروحي لنظرية المعلومات.
طريقة التعديل الجديده
تقوم تجربة نهج التعديل الروائي على تشكيل مجموعة احتمالية (Probabilistic Constellation Shaping) باستخدام صيغ رباعية سعة التعديل وذلك لتحقيق قدرة عالية للنقل خلال القناة المستخدمة لتحسين فعالية السعة الطيفية للاتصالات الضوئية.
تُعدَل مجموعة (PCS) الاحتماليه بالتوافق مع نقاط المجموعة المستخدمة.
عادةً ماتكون نقاط المجموعة تعمل على نفس التردد.
وتعمل (PCS) بذكاء أكثرعلى نقاط المجموعة التي تتمتع بسعة عالية وترددات منخفضة أقل من تلك التي تتمتع بتردد عالٍ وسعة منخفضة، والتي تكون أكثر مرونة ضد التشويش والإختلالات الأخرى، ما يجعل معدل النقل مصمماً ليناسب بشكل مثالي قناة النقل، لترفع بالتالي سرعة النقل أكثر من 30 بالمئه.
قدرة النقل القصوى
بزغ فجر تقنية الألياف الضوئية منذ أكثر من 50 عاماً.
ومع الوعود التي تلوح في الأفق لتكنولوجيا الاتصالات اللاسلكية من الجيل الخامس، تتطور أنظمة النقل الضوئية في الوقت الراهن لمساعدة مشغلي الاتصالات الهاتفية والشركات على التعرف على نمو الحركة المرورية للبيانات في الشبكات وذلك بمعدل سنوي متراكم يصل إلى 100%.
تعتبر (PCS) جزءًا من هذا التطور وذلك بزيادة المرونة والفعالية في الليف الضوئي، والذي يستطيع نقل البيانات بشكل أسرع ولمسافات أكبر دون الحاجة إلى زيادة التعقيد في الشبكة الضوئية.
يعتبر هذا البحث برهاناً بأن أستخدام تقنية (PCS) في المستقبل سيعمل على تعزيز تكنولوجيا الاتصالات الضوئية.
عُرِضَت نتائج هذا البحث لهذه التجربة المشتركة في المؤتمر الأوروبي للاتصالات الضوئية في مدينة دوسلدورف بألمانيا في التاسع عشر من أيلول 2016.
نقل البيانات بسرعة أكبر ولمسافات أبعد وبمرونة منقطعة النظير
يقول برونو جاكوب فيوربورن مدير دويتشلاند للاتصالات والمدير الفني في دويتشه للاتصالات: “سعات متزايدة، سرعة وصول ومرونة باستخدام البنيات التحتية الحالية”، ويضيف أيضاً “تزود دويتشه للاتصالات بنية تحتية فريدة للشبكة لتقييم وشرح تكنولوجيا النقل المبتكرة، علاوة على ذلك فإنها تدعم تكنولوجيا وسيناريوهات اختبارية عالية المستوى”.
يقول البروفيسور جيرارد كرامر رئيس معهد هندسة الإتصالات بالجامعة التقنية في ميونخ: “نظرية المعلومات هي رياضيات التكنولوجيا الرقمية، وأثناء الذكرى السنوية للعالم كلاود ي. شانون للعام 2016 فإنه لمن المثير رؤية اكتمال أفكاره وكيف تمكنت من تغيير الصناعات والمجتمع”.
ويضيف البروفسور كرامر :”فازت فكرة تشكيل المجموعة الاحتمالية(PCS) بجائزة مختبرات بيل، والتي تطبق مباشرة مبادئ شانون وتسمح لأنظمة الألياف الضوئية بنقل البيانات بسرعة أكبر ومسافات أكبر بمرونة لا مثيل لها”.
“إن النجاح من خلال التعاون مع مختبرات نوكيا بيل التي طورت هذه التقنية، ومختبرات دويتشه للاتصالات التي اختبرتها في ظروف حقيقية، هو تأكيد مرضٍ بأن قسم الهندسة في الجامعة التقنية بميونخ يتمتع بكفاءة عالية، وإن التدريس في الجامعة يعطي الطلاب أدوات ذهنية وفكرية للمنافسة والنجاح عالمياً”.
يقول ماركوس ويلدون رئيس مختبرات نوكيا بيل والمدير الفني لنوكيا: “لا تحتاج الشبكات الضوئية المستقبلية إلى دعم أوامر من حجم القدرة العالية فحسب، بل أيضاً إلى القدرة على التكيف حركياً مع ظروف القناة والحركة المرورية.
الخدمات التي تعرضها تقنية (PCS) تمتد لتغطي إحتياجات مزودي الخدمات والشركات من خلال تمكين الشبكات الضوئية لتعمل للحد الأقصى (حد شانون) عن كثب لدعم الترابط في مراكز البيانات الضخمة وتزويد المرونة والأداء المطلوبين للشبكات الحديثة في عصرنا الرقمي”.
ترجمة : مامند عبدالله
تدقيق: أسامه القزقي
المصدر
