Lại thêm một kỷ lục về tốc độ truyền tải mạng cáp quang vừa được Nokia thiết lập: 1 sợi cáp duy nhất đạt 65 Tb/giây

Gần đây, siêu công ty về hạ tầng mạng Nokia-Alcatel-Lucent đã lập được một kỷ lục mới về đường truyền mạng khi truyền được 65 Terabit mỗi giây (65 Tbps) – tương đương với 8 Terabyte mỗi giây – qua một sợi cáp quang duy nhất dài 4.100 dặm (tương đương 6.600 km).

Để dễ hình dùng về con số kỷ lục 65 Tbps này, đường cáp ngầm dưới đáy biển Faster nối giữa Mỹ và châu Á, vốn thuộc sở hữu của Google và một số công ty viễn thông khổng lồ ở châu Á, phải truyền 60 Tbps qua 12 đường cáp quang. Vào giữa năm 2016, Faster là đường cáp ngầm dưới biển được thương mại hóa có tốc độ nhanh nhất thế giới, nhưng nó vẫn chậm hơn 13 lần tính trên mỗi đường cáp quang (5 Tbps với 65 Tbps) so với đường truyền thử nghiệm của công ty Nokia-Alcatel-Lucent.

Một đường cáp ngầm đang được đưa đi lắp đặt, với bộ khuyếch đại nằm ở giữa.

Một đường cáp khác, Marea, nằm giữa Mỹ và Tây Ban Nha, truyền tải 160 Tbps qua 16 đường cáp quang (10 Tbps trên mỗi đường cáp) dự kiến sẽ được khánh thành trong năm 2017-2018. Nếu Marea nâng tốc độ của mình lên 65 Tbps trên mỗi sợi cáp, tổng cộng tốc độ đường truyền của nó sẽ đạt khoảng 520 Tbps hay 65 Terabyte mỗi giây. Điều này có nghĩa là nó cho phép bạn mỗi giây truyền tải khoảng 16.250 bộ phim Bluray có dung lượng 4GB mỗi phim.

Tuy nhiên, thật đáng buồn là vẫn như mọi lần, cả công ty Nokia Bell Labs và công ty mạng ngầm Alcatel-Lucent – những đơn vị đều đang là một phần của người khổng lồ Nokia – vẫn rất tằn tiện về các chi tiết kỹ thuật của kỹ thuật này.

Chúng ta đều biết rằng các đường truyền đơn sợi cáp quang hiện chiếm phần lớn hạ tầng cáp quang của thế giới, có nghĩa là kỹ thuật này sẽ có khả năng cao được thương mại hóa. Gần đây, chúng ta được biết rằng kỹ thuật Probabilistic Constellation Shaping (tạm dịch: kỹ thuật Định hình tập hợp xác suất – PCS), một ứng dụng mới của kỹ thuật điều chuyển mạng QAM, đóng vai trò quan trọng trong việc truyền tải một lượng cực lớn dữ liệu qua một đường truyền kéo dài.

Để đạt được tốc độ truyền tải lên đến 65 Tbps, chi tiết kỹ thuật duy nhất chúng ta có đó là các nhà nghiên cứu sử dụng một bộ khuếch đại cáp quang dải kép bằng kính Erbi-doped (Erbium: một nguyên tố đất hiếm). Đây là một dạng khuếch đại quang học đơn giản đến mức đáng ngạc nhiên, khi họ sử dụng các ion Erbium được kích thích để phát ra ánh sáng ở bước sóng 1530 nm cho các sợi quang học kiểu đơn tiêu chuẩn (perfect-for-single-mode-fibre).

Ngoài ra, có thể họ đã sử dụng phương thức WDM (Wavelength Division Multiplexing: phương thức ghép kênh quang theo bước sóng) với mật độ dày đặc, để nén hàng trăm bước sóng ánh sáng khác nhau trên cùng một đường truyền, tại cùng một thời điểm. Hoặc cũng có lẽ là sự kết hợp WDM với OFDM (Orthogonal frequency-division multiplexing: một công nghệ ghép kênh phân chia theo tần số trực giao).

Hãng viễn thông Alcatel-Lucent, vốn đã được mua Nokia mua lại vào năm 2015, hiện là nhà vận hành cáp ngầm dưới biển và hệ thống mạng lớn nhất thế giới, và họ đã có một lịch sử lâu dài nhằm phát triển các phương pháp đưa tốc độ mạng lên cao hơn qua một khoảng cách ngày càng xa hơn. Khi Nokia Labs lần đầu tiết lộ kỹ thuật PCS vào tháng trước, họ có vẻ rất tự tin rằng họ có thể thực hiện kỹ thuật này thông qua hệ thống hạ tầng và những kết nối quang học dài hàng dặm.

Hai yếu tố này, kết hợp với màn trình diễn kỹ thuật truyền tải 65 Tbps qua hơn 4.100 dặm – bằng đúng chiều dài của đường cáp Marea nối Mỹ và Tây Ban Nha – càng cho thấy việc mua lại của Nokia là hoàn toàn đúng đắn.

Tham khảo Arstechnica