255 Тбит/с: Самая быстрая сеть в мире способна передать весь трафик Интернета по единственному волокну

Совместная группа исследователей из Голландии и США побила мировой рекорд для оптоволоконной сети, сумев передать 255 терабит данных в секунду по единственному волокну. Это эквивалентно примерно 32 терабайтам в секунду – или, что то же самое, передаче всего содержимого терабайтного винчестера за 31 миллисекунду.

Чтобы увидеть 255 Тб/с в перспективе: самое быстрое коммерческое соединение по единичному волокну способно передать 100 гигабит в секунду – это в 2.550 раз медленнее. 255 Тб/с же поражают воображение – это намного превышает суммарную ёмкость всех кабелей – а это сотни оптических волокон – которые на сегодняшний день проложены по дну Атлантического океана. Фактически, 255 терабит в секунду равно – или даже превосходит – весь суммарный трафик, проходящий через интернет в моменты пиковых нагрузок.

Как исследователям из Университета технологии Эйндховена и Университета Центральной Флориды удалось это проделать? Конечно же, с помощью многоядерного волокна. На текущий момент вся базовая инфраструктура интернета состоит из одномодового стекла и пластикового волокна. Такие волноводы могут передавать только один мод света – что, фактически, означает, что они могут передавать свет только от одного лазера. (На самом деле, технология чуть сложнее, но это выходит за рамки данной статьи).

Мультиядерное же волокно позволяет проводить мультимодовые передачи. Исторически изготовление высококачественного мультимодового волокна было сложным и дорогим – но эти барьеры, кажется, начинают наконец рушиться. В данном случае команда исследователей использовала волокно с семью ядрами, выстроенными в форме гексагона. Они применили пространственное мультиплексирование, чтобы добиться скорости в 5.1 терабит на один носитель, а затем – мультиплексирование со спектральным разделением, чтобы уместить 50 несущих сигналов в семь ядер – получив в сумме те самые 255 терабит в секунду. И всё это было проделано отнюдь не на лабораторной демо-установке, оптоволоконная линия имела километр в длину.

Рано или поздно, мультимодовое волокно, скорее всего, заменит применяемое сейчас одномодовое – но учитывая, что такой апгрейд потребует перепрокладки миллионов километров новых многоядерных кабелей, это крайне долгосрочная перспектива. Однако с учётом взрывного роста онлайн-трафика (в основном, в силу расцвета популярности потокового видео), приятно знать, что теперь у нас есть необходимая технология, которая не даст нам упереться в предел пропускной способности где-либо в обозримом будущем.