في تطور ثوري جديد، حقق الباحثون في جامعة أستون (المملكة المتحدة) سرعات نقل بيانات الإنترنت تصل إلى 4.5 مليون مرة أسرع من متوسط النطاق العريض المنزلي. هذه السرعة غير المسبوقة هي الأسرع على الإطلاق، وقد تم تحقيقها من خلال استخدام نطاقات أطوال موجية جديدة ومحددة لم يتم استخدامها من قبل في أنظمة الألياف الضوئية.
وكجزء من التعاون الدولي ، قام الفريق بنقل البيانات بسرعة 301 تيرابايت في الثانية، أو 301,000,000 ميغابت في الثانية، باستخدام ألياف بصرية قياسية واحدة. ولوضع ذلك في نصابه الصحيح، يشير تقرير أداء النطاق العريض المنزلي في المملكة المتحدة، الذي نُشر في سبتمبر 2023، إلى أن متوسط سرعة النطاق العريض يبلغ 69.4 ميجابت/ثانية فقط.
وراء الاكتشاف
وكان النقل الناجح للبيانات نتيجة للتعاون بين البروفيسور فلاديك فوريسياك من معهد أستون للتقنيات الضوئية والدكتور إيان فيليبس. لقد عملوا بالتعاون مع باحثين في المعهد الوطني لتكنولوجيا المعلومات والاتصالات (NICT) في اليابان ومختبرات Nokia Bell في الولايات المتحدة.
ومع تزايد الطلب على البيانات، من المتوقع أن تساعد هذه التكنولوجيا الجديدة في مواكبة الطلب المستقبلي. استخدم العلماء الألياف الضوئية، وهي خيوط زجاجية أنبوبية صغيرة تنقل المعلومات باستخدام الضوء، وهو وسيط لا يمكن للكابلات النحاسية العادية مواكبته من حيث السرعة.
لكن التكنولوجيا الجديدة تتيح لنا تسريع سرعة إرسال البيانات حتى مقارنة بالتقنيات المستخدمة عادة في الألياف الضوئية وهذا هو الابتكار الحقيقي.
العلم وراء السرعة
حقق الفريق هذا الإنجاز من خلال فتح نطاقات أطوال موجية جديدة لم يتم استخدامها بعد في أنظمة الألياف الضوئية العادية للإنترنت. تعادل نطاقات الطول الموجي المختلفة ألوانًا مختلفة من الضوء المنقول عبر الألياف الضوئية. لقد حققوا ذلك من خلال تطوير أجهزة جديدة تسمى مكبرات الصوت الضوئية ومعادلات الكسب البصري للوصول إلى هذه النطاقات.
قاد الدكتور فيليبس عملية تطوير جهاز الإدارة، أو المعالج البصري، في جامعة أستون. وأوضح: “بشكل عام، تم إرسال البيانات عبر الألياف الضوئية، مثل الاتصال بالإنترنت في المنزل أو في المكتب. ومع ذلك، بالإضافة إلى النطاقين C وL المتوفرين تجاريًا، استخدمنا نطاقين طيفيين إضافيين، يُطلق عليهما النطاق E والنطاق S. ولم تكن هناك حاجة تقليديًا إلى هذه النطاقات لأن النطاقين C وL يمكن أن يوفرا السعة المطلوبة لتلبية احتياجات المستهلك.
"في السنوات الأخيرة، طورت جامعة أستون مكبرات صوتية بصرية تعمل في النطاق E، المجاور للنطاق C في الطيف الكهرومغناطيسي، ولكن أوسع بحوالي ثلاث مرات. وأضاف فيليبس : "قبل تطوير أجهزتنا، لم يكن أحد قادرًا على محاكاة قنوات النطاق الإلكتروني بشكل صحيح وبطريقة خاضعة للرقابة ".
الآثار المستقبلية للإنترنت
وأضاف البروفيسور فوريسياك: "من خلال زيادة قدرة النقل في الشبكة الأساسية، يمكن أن تؤدي تجربتنا إلى تحسين الاتصالات بشكل كبير للمستخدمين النهائيين". ويسلط هذا الإنجاز الرائد الضوء على الدور الحاسم الذي تلعبه تكنولوجيا الألياف الضوئية المتقدمة في إحداث ثورة في شبكات الاتصالات من أجل نقل البيانات بشكل أسرع وأكثر موثوقية.
"إن زيادة سعة النظام عن طريق استخدام المزيد من الطيف المتاح - ليس فقط النطاق C التقليدي، ولكن أيضًا النطاقات الأخرى مثل L وS والآن E - يمكن أن يساعد في الحفاظ على تكاليف التشغيل منخفضة. توفير هذا النطاق الترددي. وهو أيضًا "حل أكثر مراعاة للبيئة"، وقبل كل شيء، أكثر اقتصادا بكثير، مقارنة باستخدام الألياف والكابلات الحديثة، حيث إنه يستفيد بشكل أكبر من شبكة الألياف الموجودة، مما يزيد من قدرتها على نقل البيانات وإطالة عمرها الإنتاجي. والقيمة التجارية."
سيكون الانتقال إلى نظام الإنترنت فائق السرعة هذا بسيطًا جدًا أيضًا، لأنه سيكون كافيًا لاستبدال أجهزة المودم، التي تشفر البيانات للألياف الضوئية، بدلاً من الاضطرار إلى تغيير الكابلات أو أنظمة التشغيل الحالية.
تم نشر نتائج هذه التجربة الرائدة من قبل معهد الهندسة والتكنولوجيا وسيتم تقديمها كورقة بحثية بعد الموعد النهائي في المؤتمر الأوروبي للاتصالات البصرية (ECOC) في غلاسكو، أكتوبر 2023. ولا تمثل هذه النتيجة قفزة كبيرة فحسب إلى الأمام في تكنولوجيا نقل البيانات، ولكنه يضع أيضًا معيارًا جديدًا للبحث المستقبلي في هذا المجال.
وباستخدام هذه التكنولوجيا سيكون من الممكن الاستجابة للطلب على المزيد من البيانات المستمدة من تطبيق إنترنت الأشياء والذكاء الاصطناعي. والآن أصبح التحدي يتمثل في تقليل استهلاك الطاقة اللازمة لمعالجة البيانات، وهو عائق حقيقي لا يزال قائما في هذا القطاع.
بفضل قناة Telegram الخاصة بنا، يمكنك البقاء على اطلاع دائم بما يتم نشره من مقالات السيناريوهات الاقتصادية الجديدة.
المقالة القادمةالإنترنت أسرع 4.5 مليون مرة باستخدام الألياف الضوئية الخاصة بنا. اكتشاف جديد يسمح بذلك يأتي من السيناريوهات الاقتصادية .