For første gang nogensinde har finske Nokia og det tyske teleoperatør M-net med succes sendt data gennem et fiberoptisk netværk med en hastighed på 500 gigabits per sekund over en enkelt bølgelængde i et fiberoptisk kabel. Data er blevet sendt de 320 kilometer mellem Regensburg og München i Tyskland. Det skriver Nokia i en pressemeddelelse.
Rekorden kom i hus ved hjælp af den nye metode Probabilistic Constellation Shaping(PCS), som oprindeligt er udviklet på det tekniske universitet i München og som vakte opsigt tilbage i 2016, da Nokia sendte 65 terabit i sekundet over en 6,600 km enkelt kernefiber i laboratorietest.
Det er de datahastigheder, som Nokia i dag har sendt over et eksisterende fiberoptisk netværk i Tyskland.
Fiberoptiske kabler består af tusindvis af tråde, hvor data sendes gennem hver eneste af de små fibre med infrarød lyspulser.
For at opnå en høj datahastighed i et fiberkabel er det nødvendigt, at det enkelte lyssignal ikke optager hele lysspektret. I det tyske eksempel optager signalet kun én enkelt bølgelængde, og det betyder at hver enkelt fiberstreng kan opdeles i mere end 100 kanaler.
Det kan potentielt give en samlet transmissionshastighed på mere end 50 terabit/s. Ifølge M-Net og Nokia, som står bag den konkrete tyske test, kan datahastigheden over kortere distancer komme over 600 GB/s, hvilket kan presse den totale hastighed for et fiberoptisk kabel op på 76,8 Tbit/s.
PCS-metoden er udviklet på det tekniske universitet i München for omkring fem år siden. Her bruger forskere sandsynlighedsberegning til at finde den mest optimale balance mellem overførselshastighed, pålidelighed, og energiforbrug til hvert enkelt signal.
De bruger også fejlkorrektionsmodeller til at opnå den højest mulighed datahastighed.
»Det er i sandhed bemærkelsesværdigt at en ny algoritme kan bruges i produkter inden for bare fem år. En af årsager er uden tvivl, at PCS tillader en markant øget datahastighed uden at der skal laves ændringer på kablerne. Det viser algoritmens ekstraordinære kvalitet,« siger Gerhard Kramer, professor og leder af instituttet Electrical and Computer Engineering ved det tekniske universitet i München, hvor algoritmen er udviklet i en pressemeddelelse.
På DTU Fotonik arbejder de også med PCS-metoden til at sætte turbo på datahastighederne.
»PCS er en meget interessant metode til at optimere dataeffektiviteten af sine datakanaler. Vi har på DTU selv været med helt i front med hensyn til udvikling af metoden, med især vores meget dygtige forsker Dr. Metodi Yankov, som bla. havde et forskningsophold på TUM hos Prof. Gerhard Kramer,« siger Leif Katsuo Oxenløwe, professor ved DTU Fotonik og leder af grundforskningscentret SPOC (Silicon Photonics for Optical Communications).
Han er imponeret over den fart som Nokia Bell Labs har sat for udviklingen af PCS-metoden.
»Vi mener også, at PCS har stort potentiale, hvorfor vi også forfølger emnet. Nokia Bell Labs har igennem deres tætte samarbejde med TUM, som har været pionererne indenfor emnet, meget hurtigt formået at få omsat teori til noget nær et produkt.
Læs også: Verdensmestrene fra Lyngby slår til igen
Det er dog endnu forholdsvist sparsomt, hvad der er kommet ud af oplysninger fra Nokias test på M-nets netværk i Tyskland, og derfor vil Leif Katsuo Oxenløwe heller ikke tage stilling til forsøget, før han har set resultaterne præsenteret i en videnskabelig artikel.
Mens Nokias test på de tyske fiberoptiske kabler er den hurtigste kendte transmission på et eksisterende enkeltkerne-netværk, så er der er ikke tale om den hurtigste dataoverførsel nogensinde.
Den rekord er p.t i japanske hænder, hvor NICT Network System Research Institute og Fujikura Ltd. i november 2018 formåede at sende data med en hastighed på 159 Tb/s over 1045 kilometer med en multikernefiber.
På DTU er Leif Katsuo Oxenløwe og hans kolleger lykkedes med at fremstille en enkelt ulineær optisk chip som kunne skabe lys i et regnbuespektrum af høj nok kvalitet til at bære 661 Tbit/s data, hvilket svarer til mere end dobbelt så meget som den faktiske globale internettrafik på daværende tidspunkt i 2016.
Til forskel fra de japanske og danske rekordhastigheder, så er Nokias forsøg i Tyskland gennemført på konventionelle enkeltkerne fiberkabler. Men både de japanske og danske rekorder er sat med eksperimentelle fiberoptiske kabler, som ikke findes i kommercielle løsninger i dag.
