NEC и NTT провели первый в своем роде эксперимент по передаче данных трансокеанского класса на расстояние 7280 км с использованием спаренного многожильного оптоволокна.
Две японские фирмы ожидают, что проводимая ими работа приведет к созданию технологии инфраструктуры передачи следующего поколения, которая будет способствовать реализации оптических сетей большой пропускной способности, включая будущие оптические подводные кабели.
В существующих подводных оптических кабелях используется одножильное волокно, имеющее один оптический путь передачи. Напротив, проводятся исследования и разработки для увеличения пропускной способности кабеля за счет использования многожильного волокна, которое может увеличить пропускную способность без изменения стандартного внешнего диаметра волокна.
Поскольку к оптическому волокну со стандартным внешним диаметром добавляется больше жил, могут возникать перекрестные помехи, когда оптические сигналы, просачивающиеся из сердцевины, мешают оптическим сигналам в соседних жилах, что приводит к возникновению помех, которые ухудшают качество взаимной связи. Особенно при передаче на большие расстояния, помимо серьезных перекрестных помех, в некоторых случаях может быть трудно точно принимать передаваемые сигналы из-за неравномерности задержки и потерь между оптическими сигналами.
В настоящее время компания NEC занимается проектом по установке подводной оптической кабельной системы большой протяженности с использованием двухжильного многожильного оптоволокна с двумя оптическими путями передачи. Сотрудничая с NTT для решения этих проблем, NEC работает над демодуляцией полученных сигналов с использованием технологии обработки сигналов с несколькими входами и множеством выходов (MIMO) для передачи на большие расстояния. Новый кабель NTT состоит из 12 оптических путей передачи сигнала в оптическом волокне стандартного внешнего диаметра (0,125 мм). Компания также разработала технологию оценки для оптических путей передачи данных на большие расстояния.
Компании подчеркнули, что, хотя технология MIMO обычно используется для разделения нескольких мешающих радиосигналов, масштаб обработки сигналов MIMO, который был внедрен на практике в существующих оптических коммуникациях, ограничен мультиплексированными сигналами с двумя поляризациями. Кроме того, многожильное волокно с множеством жил требует более тщательной обработки сигналов, поскольку оптические сигналы дополнительно мультиплексируются. Кроме того, по мнению компаний, необходимо решить проблему случайного возникновения перекрестных помех при передаче на большие расстояния.
Кроме того, в рамках оптической связи на большие расстояния с использованием многожильного волокна, когда при распространении между мультиплексированными оптическими сигналами возникают неравномерные задержки и потери, ресурсы схемы, необходимые для обработки сигнала MIMO во время приема, увеличиваются, что затрудняет реализацию. Неравномерность потерь при распространении может существенно ограничить расстояние передачи.
Компания NTT разработала технологии проектирования связанных многожильных волоконно-оптических устройств ввода/вывода с разветвлением входного/выходного соединения, которые могут уменьшить влияние неравномерности задержки и потери сигнала, а также технологии оценки конструкции оптических линий передачи для долгосрочные приложения. Компания NEC разработала алгоритм передачи на большие расстояния и применила его к 24 x 24 MIMO (12 ядер x 2 поляризации), что обеспечивает точное разделение и демодуляцию высокоскоростных принимаемых сигналов.
Объединив эти технологии, NEC и NTT провели эксперименты по передаче на большие расстояния на расстояние более 7280 км, предполагая использование подводного оптического кабеля трансокеанского класса, и утверждают, что им впервые удалось точно демодулировать 12-пространственно мультиплексированные оптические сигналы в автономном режиме.
В дальнейшем обе компании будут и дальше продвигать исследования и разработки этих технологий с целью коммерциализации их в качестве оптической подводной кабельной системы большой протяженности и высокой пропускной способности, а также системы наземной опорной сети, которые будут способствовать реализации высокопроизводительной пропускная способность инфраструктуры оптической передачи в концепции IOWN и после эпохи 5G/6G в 2030-х годах.
