319 terabit al secondo? Tutto è possibile se ci sono le tecnologie di trasmissione…


Alcuni ingegneri giapponesi hanno dimostrato di poter ottenere una velocità di trasmissione dati di 319 terabit al secondo (Tb/s) attraverso le fibre ottiche. Il record è stato stabilito su oltre 3.000 km (1.864 miglia) di fibre ed è apparentemente “ottenibile” utilizzando l’infrastruttura via cavo esistente.

È difficile valutare quanto sia incredibilmente veloce questa modalità di trasmissione se non la mettiamo a confronto con il precedente record di 178 Tb/s, stabilito meno di un anno fa, e sette volte più veloce del record ancora precedente di 44,2 Tb/s ottenuta grazie ad da un chip “fotonico” sperimentale. Ad esempio la NASA ha ottenuto “solo” 400 Gb/s dal suo studio sulla trasmissione veloce, mentre il risultato ottenuto dai “Giap” demolisce completamente le velocità attualmente disponibili per i consumatori. Basti pensare che le connessioni Internet domestiche più veloci raggiungono i 10 Gb/s in alcune parti del Giappone, della Nuova Zelanda e degli Stati Uniti (ed in piccole aree delle città metropolitane europee).

La svolta è stata ottenuta utilizzando l’infrastruttura in fibra ottica esistente, con l’aggiunta ovviamente di tecnologie più avanzate. Per cominciare, gli ingegneri giapponesi hanno fatto uso di quattro “core”, ovvero i tubi di vetro all’interno delle fibre che trasportano i dati, piuttosto che il single core standard. I segnali vengono suddivisi in più lunghezze d’onda trasmesse contemporaneamente, utilizzando una tecnica chiamata “multiplexing a divisione di lunghezza d’onda” (WDM). Viene quindi aggiunta una terza “banda” usata raramente per trasportare più dati e la distanza viene estesa utilizzando varie tecnologie di amplificazione ottica.

Il sistema sfrutta le prestazioni di un laser a pettine, che genera 552 canali a diverse lunghezze d’onda. La luce generata dal laser viene quindi fatta passare attraverso un modulatore a doppia polarizzazione, ritardando alcune lunghezze d’onda per creare diverse sequenze di segnali. Ognuna di queste sequenze di segnali viene quindi indirizzata in uno dei quattro nuclei della fibra ottica.

I dati viaggiano dapprima per circa 70 km di fibra ottica senza ulteriori aiuti, poi vengono interposti degli speciali amplificatori ottici per mantenere il segnale forte su lunghe distanze. Il segnale che passa attraverso questi nuovi tipi di amplificatori in fibra, è “drogato” con erbio e con il tulio, prima di passare attraverso un processo di amplificazione comune chiamato Raman. Le sequenze del segnale vengono quindi dirette in un nuovo segmento di fibra ottica e la ripetizione di questo processo, ha consentito al team di trasmettere dati su una distanza di 3.001 km alla velocità sopra citata.

È importante sottolineare che la fibra ottica a quattro core ha esattamente lo stesso diametro di una fibra unipolare standard, ciò significa che questa tecnologia dovrebbe essere relativamente semplice da implementare nell’infrastruttura in fibra ottica esistente.

Un documento che descrive il risultato è stato presentato alla Conferenza internazionale sulle comunicazioni in fibra ottica il mese scorso.

Fonte: Istituto nazionale di tecnologia dell’informazione e delle comunicazioni

 

Luca Tommolini

Giornalista tecnico per anni sulle principali riviste di Hi Fi ed Hi Fi Car, dal 2016 ho creato questo sito personale per parlare della tecnologia che mi piace e di qualche altro argomento...

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