محققان کالج دانشگاهی لندن در دستاوردی رکوردشکن، با استفاده از روش‌های پردازش سیگنال دیجیتالی پیشرفته، سیستم انتقال داده نوری ابداع کرده‌اند که می‌تواند اطلاعات را با سرعت ۱.۱۲۵ ترابایت در ثانیه منتقل کند.
به گزارش خبرگزاری آوا، با این سرعت می‌توان کل مجموعه تلویزیونی بازی تاج و تخت (Game of Thrones) را در کمتر از یک ثانیه دانلود کرد.
محققان برای دستیابی به این نرخ انتقال فوق‌العاده سریع، از تحولات اخیر قلمرو نظریه اطلاعات در مورد محدودیت حداکثر مقدار اطلاعات قابل انتقال توسط نسبت متناهی سیگنال به نویز استفاده کرده و روش‌های پیشرفته پردازش سیگنال دیجیتالی را برای بهینه‌سازی نسبت سیگنال به نویز و به حداکثر رساندن توان داده‌ها اعمال کردند.
به عبارت دیگر این تیم با در نظر گرفتن محدودیت‌های گیرنده و فرستنده، کاربردی‌ترین روش را برای کدگذاری داده‌ها در سیگنال‌های نوری تعیین کردند. آن‌ها سپس با دقت از روش‌های کاهش نویز که معمولا در ارتباطات بی‌سیم یافت می‌شود، استفاده کرده و آن‌ها را بر انتقال نوری اعمال کردند. با این روش، محققان اطمینان حاصل کردند که سیگنال‌های ارسالی می‌توانند کمترین تاثیر را از تحریف‌های موجود در سیستم‌های الکترونیکی بپذیرند.
در حال حاضر سیستم‌های انتقال نوری تجاری پیشرفته می‌توانند داده‌های تک کانال را با نرخ تا ۱۰۰ گیگابایت در ثانیه دریافت کنند.
سیستم جدید که با توجه به تحقیقات پیشین در مورد انتقال سیگنال‌های نوری بدون اشتباه در مسافت رکوردشکن ۵۸۹۰ کیلومتر ساخته شده، ۱۵ کانال انتقال داده جداگانه را مورد استفاده قرار داده که هر کدام یک سیگنال نوری کدگذاری شده با طول موج متفاوت را حمل می‌کنند. این ۱۵ سیگنال که با استفاده از فرمت ۲۵۶QAM به کار رفته در مودم‌های کابلی میزان شده است، با هم ترکیب شده و سپس به یک گیرنده نوری منفرد برای شناسایی ارسال می‌شود. به این طریق، محققان با آراستن کانال‌های منتقل شده یک ابرکانال ساختند که به باور آن‌ها ممکن است پایه سیستم‌های ارتباطات ظرفیت بالای آینده را تشکیل دهد.
اگرچه تحقیقات اولیه با فرستنده‌ای که برای درک حداکثر نرخ انتقال داده، بطور مستقیم گیرنده را تغذیه می‌کند، انجام شده، محققان اکنون قصد دارند سیستم را با طول کابل‌های بلند اجرایی کنند. با این روش، آزمایشات اجرایی برای اندازه‌گیری نرخ داده قابل دستیابی در مسافت‌های بالا که تحریف توسط خود کابل‌های نوری صورت می‌گیرد، انجام خواهد شد.
این یافته‌ها در مجله Scientific Reports منتشر شده است.
به گزارش خبرگزاری آوا، با این سرعت می‌توان کل مجموعه تلویزیونی بازی تاج و تخت (Game of Thrones) را در کمتر از یک ثانیه دانلود کرد.
محققان برای دستیابی به این نرخ انتقال فوق‌العاده سریع، از تحولات اخیر قلمرو نظریه اطلاعات در مورد محدودیت حداکثر مقدار اطلاعات قابل انتقال توسط نسبت متناهی سیگنال به نویز استفاده کرده و روش‌های پیشرفته پردازش سیگنال دیجیتالی را برای بهینه‌سازی نسبت سیگنال به نویز و به حداکثر رساندن توان داده‌ها اعمال کردند.
به عبارت دیگر این تیم با در نظر گرفتن محدودیت‌های گیرنده و فرستنده، کاربردی‌ترین روش را برای کدگذاری داده‌ها در سیگنال‌های نوری تعیین کردند. آن‌ها سپس با دقت از روش‌های کاهش نویز که معمولا در ارتباطات بی‌سیم یافت می‌شود، استفاده کرده و آن‌ها را بر انتقال نوری اعمال کردند. با این روش، محققان اطمینان حاصل کردند که سیگنال‌های ارسالی می‌توانند کمترین تاثیر را از تحریف‌های موجود در سیستم‌های الکترونیکی بپذیرند.
در حال حاضر سیستم‌های انتقال نوری تجاری پیشرفته می‌توانند داده‌های تک کانال را با نرخ تا ۱۰۰ گیگابایت در ثانیه دریافت کنند.
سیستم جدید که با توجه به تحقیقات پیشین در مورد انتقال سیگنال‌های نوری بدون اشتباه در مسافت رکوردشکن ۵۸۹۰ کیلومتر ساخته شده، ۱۵ کانال انتقال داده جداگانه را مورد استفاده قرار داده که هر کدام یک سیگنال نوری کدگذاری شده با طول موج متفاوت را حمل می‌کنند. این ۱۵ سیگنال که با استفاده از فرمت ۲۵۶QAM به کار رفته در مودم‌های کابلی میزان شده است، با هم ترکیب شده و سپس به یک گیرنده نوری منفرد برای شناسایی ارسال می‌شود. به این طریق، محققان با آراستن کانال‌های منتقل شده یک ابرکانال ساختند که به باور آن‌ها ممکن است پایه سیستم‌های ارتباطات ظرفیت بالای آینده را تشکیل دهد.
اگرچه تحقیقات اولیه با فرستنده‌ای که برای درک حداکثر نرخ انتقال داده، بطور مستقیم گیرنده را تغذیه می‌کند، انجام شده، محققان اکنون قصد دارند سیستم را با طول کابل‌های بلند اجرایی کنند. با این روش، آزمایشات اجرایی برای اندازه‌گیری نرخ داده قابل دستیابی در مسافت‌های بالا که تحریف توسط خود کابل‌های نوری صورت می‌گیرد، انجام خواهد شد.
این یافته‌ها در مجله Scientific Reports منتشر شده است.
