Za poređenje, to je oko četiri miliona puta brže od prosečne brzine fiksnog širokopojasnog interneta u SAD-u, koja iznosi oko 285 Mbps. Vođa istraživanja, Hideaki Furukawa iz Nacionalnog instituta za informacionu i komunikacionu tehnologiju (NICT) u Japanu, predvodio je eksperimente prenosa i rad na sistemu. Rezultati su predstavljeni na Optical Fiber Communication Conference and Exhibition (OFC) 2025.

Kako funkcioniše redizajnirano optičko vlakno?

Kabal sadrži 19 jezgara za prenos svetlosti unutar obloge prečnika svega 0,125 mm - iste veličine kao kod većine postojećih instalacija. To znači da se može koristiti u postojećim mrežnim trasama bez menjanja spoljnog prečnika.

Sva jezgra dele jednu staklenu oblogu i projektovana su tako da se ponašaju isto, što omogućava ravnomeran prolazak svetlosti i smanjuje gubitke u C i L spektralnom opsegu, ključnim za prenos na velike udaljenosti.

Umesto da se jezgra udaljavaju kako bi se smanjilo mešanje signala (crosstalk), ovaj pristup koristi povezani raspored: signali se mešaju, a zatim razdvajaju digitalnom obradom na prijemniku. Ovakav dizajn, uz niske gubitke i širok spektar talasnih dužina, omogućio je i veliku brzinu i veliku udaljenost istovremeno – što ranijim projektima nije uspevalo.

Šta znače stručni termini?

Petabit = milion gigabita, što je daleko iznad brzina gigabitnog interneta dostupnog korisnicima.

Kapacitetno–distancni proizvod: mera koja sabira brzinu i domet prenosa u jedan broj.

Multicore fiber: optičko vlakno sa više jezgara u jednoj oblozi, gde svaki prenos ide paralelno.

MIMO: digitalni filter koji razdvaja pomešane signale iz više jezgara.

16QAM modulacija: napredna metoda kodiranja signala koja omogućava veći protok podataka kada su uslovi stabilni.

Kako je izveden eksperiment?

Istraživači su napravili 19 sinhronizovanih petlji za recirkulaciju signala, svaku povezanu sa jednim jezgrom kablova dužine 86 kilometara. Signal je obišao petlju 21 put pre nego što je stigao do prijemnika, čime je postignuta ukupna distanca od 1.800 km.

Korišćeno je 180 talasnih dužina u C i L opsegu, a svaki signal je modulisan pomoću 16QAM formata. Na kraju, MIMO algoritmi su razdvojili pomešane signale, a kodovi za ispravljanje grešaka dovršili su proces, obezbeđujući čistu brzinu prenosa.

Zašto je važno?

Prenos na kratkim laboratorijskim udaljenostima nije isto što i pouzdana komunikacija na velikim razdaljinama. Na dužim trasama javljaju se gubici, šum pojačivača, nelinearni efekti i disperzija koje kratki eksperimenti ne otkrivaju. Zato je kapacitetno–distancni proizvod glavni pokazatelj napretka.

Ovaj uspeh pokazuje da je moguće znatno povećati kapacitet bez menjanja standardne veličine optičkog kabla – što znači da se može uklopiti u postojeću infrastrukturu (kanale, konektore, ormare).

Šta to znači za budućnost mreža?

Zadržavanje standardnog prečnika obloge (0,125 mm) omogućava lakše testiranje i postepenu implementaciju u realnim uslovima. Multicore kablovi mogu pojačati kapacitet na zahtevnim deonicama mreže, dok ostali delovi ostaju jednokanalni.

„Za proizvodnju i implementaciju je ključno koristiti vlakna sa standardnim prečnikom obloge“, kaže Menno van den Hout iz NICT-a.

Benjamin Puttnam iz istog instituta dodaje: „Ovaj rad potvrđuje da simultani prenos više nezavisnih svetlosnih kanala u jednom optičkom vlaknu može značajno da poveća kapacitet komunikacionih sistema.“

Studija je objavljena u postdeadline proceedings zborniku konferencije OFC 2025.