Гонконгский политехнический университет (PolyU) достиг самой высокой в мире скорости оптической связи для центров обработки данных, достигнув 240 Гбит / с на расстоянии 2 км, что в 24 раза превышает существующую скорость, доступную на рынке. По сравнению с существующими альтернативами на рынке технология, разработанная PolyU, снизила стоимость передачи данных на единицу всего до одной четверти и, следовательно, практична для целей коммерциализации. Быстрая передача данных по значительно низкой цене для центров обработки данных позволяет конечным пользователям широко использовать новые формы коммуникации, такие как иммерсивное видео, дополненная реальность и виртуальная реальность.
На общественном уровне повышение скорости передачи данных откроет новую эру для приложений больших данных и Интернета вещей (IoT), стимулируя инновации и развитие технологий.
Благодаря этому прорыву около 10000 человек могут одновременно транслировать 4K-видео, по сравнению с 400 людьми при текущей доступной скорости. Исследование проводится совместно проф. Алекс Вай, вице-президент Политехнического университета (исследования) и заведующий кафедрой оптических коммуникаций, проф.
Чао Лу, профессор кафедры электронной и информационной инженерии (EIE), д-р. Алан Лау, доцент кафедры электротехники (EE), и д-р. Канпин Чжун, научный сотрудник отдела электронной и информационной инженерии, в сотрудничестве с Huawei Technologies Co.
ООО., ведущий глобальный поставщик решений в области информационных и коммуникационных технологий (ИКТ).
Центры обработки данных относятся к совокупности взаимосвязанных компьютерных серверов и связанных компонентов для обработки огромного количества интернет-трафика и вычислений.
Google, Facebook, YouTube — некоторые широко известные примеры центров обработки данных в глобальном масштабе. Всякий раз, когда мы проводим поиск в поисковых системах, читаем ленту новостей на платформе социальных сетей, транслируем видео в онлайн-режиме или загружаем файл в облако, трафик проходит через центры обработки данных. В связи с постоянно растущим спросом на передачу данных системы центров обработки данных в настоящее время являются самой быстрорастущей и наиболее важной частью глобальных телекоммуникационных сетей, и они служат основой приложений «больших данных» и «Интернета вещей».
Однако именно здесь и находится узкое место в скорости передачи данных. Требуются недорогие и высокоскоростные обновления для подключения к центру обработки данных. Однако на рынке не было такого практического решения, что является серьезной технологической проблемой, с которой сталкиваются центры обработки данных.
В оптической связи все типы информации, такие как текст, звук, музыка, изображения и видео, оцифровываются и передаются в виде световых сигналов по оптоволокну.
Поскольку свет взаимодействует посредством отражения и преломления с молекулами волокна во время передачи, световой сигнал изменяется, когда он достигает приемника, что делает его искаженным. Чем выше скорость передачи и чем больше расстояние, тем сильнее искажение, из-за чего световой сигнал становится неузнаваемым на приемнике.
Это приводит к сбою передачи и ограничивает максимальную скорость передачи. Преодолевая проблему искажения, скорость может быть увеличена.
Существующий подход к устранению искажений заключается в использовании специализированного оборудования. Использование дорогостоящих компонентов, таких как специализированное оптоволокно, является возможным способом уменьшить искажения. Однако его высокая стоимость и громоздкие размеры сделали такое решение непрактичным для бизнеса центров обработки данных.
Вместо использования дорогостоящих компонентов исследовательская группа PolyU разрабатывает программный подход для устранения искажений.
Согласно теориям в оптике, взаимодействие между светом и отдельной молекулой волокна хорошо известно.
Однако в оптическом волокне, состоящем из миллиардов молекул, случайно расположенных и ориентированных друг с другом, общий эффект взаимодействия между световым сигналом и волокном становится неизвестным, и, следовательно, искажение сигнала также является случайным. Тем не менее существует «порядок в хаосе.«Выполняя статистический анализ больших объемов передаваемых и принимаемых световых сигналов, мы можем идентифицировать модель искажения, и можно добиться значительного устранения искажения.
При этом значительное увеличение скорости передачи может быть достигнуто с помощью недорогих и зрелых компонентов. В заключение, за счет объединения оптики и статистики программное обеспечение алгоритмов, разработанное PolyU, позволяет создавать более простые, дешевые и коммерчески выгодные решения с рекордными скоростями для приложений центров обработки данных следующего поколения.
