Ny fiberoptisk rekord: Sandsynlighedsberegning giver vilde datahastigheder
more_vert
close

Få de daglige nyheder fra Version2 og Ingeniøren. Læs mere om nyhedsbrevene her.

close
Ved at tilmelde dig accepterer du vores Brugerbetingelser, og du accepterer, at Teknologiens Mediehus og IDA-gruppen lejlighedsvis kan kontakte dig om arrangementer, analyser, nyheder, job og tilbud m.m. via telefon og e-mail. I nyhedsbreve, e-mails fra Teknologiens Mediehus kan der forefindes markedsføring fra samarbejdspartnere.

Ny fiberoptisk rekord: Sandsynlighedsberegning giver vilde datahastigheder

Illustration: Nokia

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.

Illustration: Nokia

Hurtig udvikling fra teori til produkt

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

Leif Katsuo Oxenløwe, professor ved DTU Fotonik og leder af grundforskningscentret SPOC (Silicon Photonics for Optical Communications). Illustration: Joachim Rode

Hurtigere hastigheder i laboratoriet

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.

Læs også: Ny DTU-verdensrekord i datahastighed: 661 terabit igennem ét fiberkabel

sortSortér kommentarer
  • Ældste først
  • Nyeste først
  • Bedste først

Det lyder altsammen fint og spændende, men det interessante er hvornår vi herhjemme for alvor bare bryder 1 GB grænsen for den almindelige forbruger, så det blvier mere normen en den store undtagelse.

Hastigheden har efterhånden i praksis og ude i det virkelige liv stået ret meget stille de sidste 5-10 år, hvornår kommer vi her til at se et gennembrud, eller skal alt drejer sig om 5 G?

  • 0
  • 0

Det er fem år siden at vi som de første begyndte at levere 1000 Mbit/s på TDC fiber. Vi kan også godt levere 10 Gbit/s. Eller 100 Gbit/s for den sags skyld. Men udstyret du skal bruge derhjemme er endnu for dyrt.

Eftersom at trådløst WIFI er begyndt at presse gigabit grænsen, så får vi formodentlig billigere udstyr snarligt.

  • 5
  • 0

Det lyder altsammen fint og spændende, men det interessante er hvornår vi herhjemme for alvor bare bryder 1 GB grænsen for den almindelige forbruger, så det blvier mere normen en den store undtagelse.


Det er bare også et spørgsmål om , hvor meget den almindelige forbruger har behov for hastigheder på over 1Gb/s i 2019. Selvfølgelig får vi nok brug for det med tiden, men lige nu er 1Gb/s jo rigeligt til at streame adskillige 4K videoer, mens ungerne lystigt browser facebook og spiller Fortnite. Desuden har 10 Gb/s routere og switches indtil for nyligt eksponentielt meget dyrere end 1 Gb/s ækvivalenter.

Hvad er det for nogle scenarier, du møder i løbet af din hverdag, hvor du føler dig begrænset af en hastighed 1Gb/s?

Jeg har selv "kun" 300 Mb/s, men finder oftere at det er den server, jeg forbinder til, der begrænser mig, snarere end min egen forbindelse.

  • 3
  • 0

@Nicholas Ipsen

Tja hvad skal komme først, hønen eller ægget.

Men fidusen er jo netop, at det vil give muligheder, som vi slet ikke kan forestillle os endnu, og 4K & 8K er vel kun starten på en udvikling inden for dets egen teknologi.

Man sagde også da man gik fra 56 KB modems til ISDN forbindelser, at 256 KB´s det var alt rigeligt årtier frem, indtil man begyndste at streame lyd og billeder for alvor.

Men ellers har du ret i, at udstyret bag også skal være i orden, det hjælper ikke noget at have 1 GB linie, hvis serveren tøffe afsted eller routeren ikke kan klare det.

Bemærk også at 1 GB eller bare 300 MB overhovedet ikke er udbredt, både pga. muligheden for at få det, men også pga. prisen.

  • 1
  • 0

Nu har i desværre ingen 100gbe peeringspartnere, eller understøtter HE det? (nok ikke fedt alligevel, når Danske ISP'er og indholdsleverandører ikke er kommet videre siden 10gbe... End ikke diX, eller cphiX?...)
Arj, i gør et godt stykke arbejde; Mit eneste klagepunkt er at det er Dong/TDC som levere hos mig, og derfor ingen 10gbe her...

  • 0
  • 0

"Fiberoptiske kabler består af tusindvis af tråde, hvor data sendes gennem hver eneste af de små fibre ... "

Eller gør de:

Why not just make the cable thicker so that you can stuff in more fibers? The problem is power. “Modern submarine cables are limited by the electrical supply power you can launch at the two ends of the cable,” says Peter Winzer of Nokia Bell Labs. Terrestrial cables can carry hundreds of fiber strands because the optical amplifiers they contain can tap local power sources dotted along the way, but transoceanic submarine cables can draw power only from their ends. And every fiber in a 10,000-km transpacific cable needs as many as 200 optical amplifiers per band spaced out along the way, each of which requires energy to operate. That, and the amount of power you can send over intercontinental distances, limits undersea cables typically to eight fiber pairs at most.

https://spectrum.ieee.org/telecom/internet...

  • 0
  • 0

Teknisk bestod de 'gamle' lysledere, eks det til island fra dk, af så lidt som 2lysledere, mens det nyeste imod usa fra dk består af flere tusinde iflg wiki. Hvad de fleste dog ikke ved, er at der også indeholdes et DC kabel med disse nymoderne lysledere under vand, til at brødføde lysleder repeaterne. Mine kilder i branchen siger at der er en pr 200km, for sikkerhedsskyld, men at de fint kan gå op til 300, og måske endda 500km; det hele afhænger af fiberens kvalitet, og det støj der generes over så store afstande vs hastigheden. Alt dette er i fin tråd med denne artikel;
(lille sidenode; pga. dc kablet gør det at man skal grave kablet ned(fuge det ned), ellers har haj'er det med at forveksle kablet med føde; Skibsanker og voldsomme storme kan dog blotlægge og ødelægge kablet...)

Havfrue/AEC-2 kablet, fra bla. dk til usa, består af 72 kerner, og er et af de kabler som har lyslederrepeaters på dens 7200Km route.

Så noget tyder på at ieee's side ikke helt er opdateret med nyeste info.

  • 0
  • 0

Alle transatlantiske fiberkabler har forstærkere og strøm. Det kan slet ikke lade sig gøre at sende data gennem et kabel på så store afstande uden forstærkning undervejs.

Afstanden uden forstærkning er begrænset af to ting. Det ene er støjgrænsen, hvor et svagere signal ikke kan genkendes. Det andet er den maksimale effekt der kan sendes ind i fiberen uden at den skades. Forskellen på de to kaldes for power budget.

På de fleste fiberanlæg på land ønsker man desuden at holde sig i en laserklasse hvor lyset ikke er farligt for fiberteknikeren.

Et powerbudget kan eksempelvis være på 50 dBm. Tabet i fiberen kan være 0,25 dBm/km. Det giver en maksimal afstand på 200 km.

På søkabler presser de den måske lidt mere end ovenstående eksempel, men det er som sagt teoretiske grænser der ikke kan krydses.

  • 0
  • 0
Bidrag med din viden – log ind og deltag i debatten