Методика испытывается также с домашними и офисными волоконно-оптическими каналами.
Новый метод дает возможность снизить затраты на дальнюю волоконно-оптическую связь, поскольку сигналы не нужно будет усиливать на пути их следования, что особенно важно, когда кабели проходят глубоко под землей или по океанскому дну.
Поскольку новый метод позволяет исправлять ошибки, обусловленные искажениями при пересылке, он дает возможность повысить полезную емкость кабелей. Система коррекции ошибок размещается на оконечной точке канала — ресивере и не требует установки нового оборудования на самом канале.
Повышение емкости таким способом было бы выгодно, поскольку по оптоволокну передается 99% всех данных, переносимых по подводным кабелям, при том что нагрузка Интернета растет и нынешней емкости кабелей не хватает. Модификация ресиверов обошлась бы гораздо дешевле и проще, чем прокладка кабелей заново.
Сейчас, чтобы удовлетворить растущие потребности в пропускной способности, данные передаются по существующей инфраструктуре с использованием уплотнения по частоте. Но у этого метода есть предел возможностей — при одновременной отправке большого количества сигналов начинаются взаимные помехи и искажения, вызывающие ошибки в данных.
Работа была проведена на средства Совета по инженерным и физическим научным исследованиям, доклад опубликован в журнале Scientific Research. Авторы описывают новый способ увеличения дистанции передачи за счет блокировки взаимодействий между различными оптическими каналами, параллельно формируемыми в кабеле.
«Устранив взаимодействие между оптическими каналами, мы можем почти удвоить максимальное расстояние, на которое сигналы передаются без ошибок, — увеличить его с 3190 до 5890 километров; для данной системной архитектуры это рекорд, — заявил Роберт Мэер, автор исследования, сотрудник факультета электронного машиностроения Лондонского университетского колледжа. — Задача была в том, чтобы разработать способ, позволяющий одновременно охватить системой коррекции ошибок целую группу оптических каналов — так называемый суперканал — в одном ресивере. Мы компенсируем искажения путем одновременной отправки каналов данных в обратное цифровое путешествие».
По словам исследователей, они сформировали высокоемкостный суперканал 16QAM из серии каналов, модулируемых по амплитуде, фазе и частоте. С помощью высокоскоростного «суперресивера», реализующего изобретенные исследователями методы обработки сигналов, все каналы принимались одновременно без ошибок.
Исследователи планируют испытать новый метод на более плотных суперканалах, в том числе используемых в цифровом кабельном телевидении (64QAM), кабельных модемах (256QAM) и Ethernet-соединениях (1024QAM).
«Мы рады сообщить о важнейшем достижении, позволившем усовершенствовать волоконно-оптическую связь, — заявила Полина Бейвел, еще один автор исследования. — Наш метод существенно повышает эффективность передачи данных, обещая значительную экономию затрат по сравнению с самыми современными коммерческими системами. Одна из сложнейших глобальных проблем сегодня — сохранение высокого качества связи в условиях интенсивного роста нагрузки Интернета. В большой степени решение зависит от преодоления пределов емкости волоконно-оптических кабелей».