北京時(shí)間3月21日消息（水易）隨著我們的世界日益互聯(lián)，通信基礎(chǔ)設(shè)施必須擴(kuò)大規(guī)模，以滿足日益增長(zhǎng)的帶寬需求。這些基礎(chǔ)設(shè)施的關(guān)鍵部分是連接大陸之間網(wǎng)絡(luò)的海纜。
這些海纜在一個(gè)空間非常奢侈的環(huán)境中運(yùn)行。設(shè)計(jì)下一代海纜的最大挑戰(zhàn)之一是如何在不增加海纜尺寸的情況下增加容量。因?yàn)?，即使是一個(gè)簡(jiǎn)單的改變，如增加更多的光纖對(duì)，也會(huì)帶來額外的功率需求，使設(shè)計(jì)變得復(fù)雜。
日前，由Pierre Mertz和Siddharth Varughese負(fù)責(zé)的一個(gè)團(tuán)隊(duì)進(jìn)行了一項(xiàng)試驗(yàn)，在沒有增加海纜尺寸的情況下，創(chuàng)紀(jì)錄地實(shí)現(xiàn)307.2 Tbps的數(shù)據(jù)傳輸。
該團(tuán)隊(duì)在跨大西洋海纜Dunant上實(shí)現(xiàn)了這一記錄，該條海纜采用了一種名為空分復(fù)用（SDM，Space-Division Multiplexing）的新興技術(shù)。使用 SDM 技術(shù)，每對(duì)光纖都以較低的光功率和信噪比運(yùn)行。
“起初認(rèn)為，降低光功率似乎有悖常理，因?yàn)檫@會(huì)降低單根光纖的容量。”Siddharth Varughese表示，“然而，降低單根光纖的功率可以在海纜中增加額外的光纖，從而增加海纜的總?cè)萘俊?rdquo;
研究人員將Dunant海纜與他們過去研究的另一條海纜Marea進(jìn)行了對(duì)比。Marea有8對(duì)光纖，每對(duì)支持27.8 Tbps。相比之下，Dunant有12對(duì)光纖，每對(duì)可以支持25.6Tbps。雖然Dunant海纜的每對(duì)光纖的效率低于Marea的光纖對(duì)，但作為一個(gè)整體，Dunant海纜支持的容量多了近40%。
"通過我們的現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)，證明了由12對(duì)光纖組成的使用SDM技術(shù)的海纜如何能夠提高多達(dá)38%的容量。"Siddharth Varughese繼續(xù)說，"如果我們要滿足呈指數(shù)級(jí)增長(zhǎng)的全球數(shù)據(jù)速率要求，使用SDM技術(shù)的海纜是未來的發(fā)展方向。"
不過，由于較低的信噪比，在Dunant海纜中實(shí)施SDM架構(gòu)并非易事。研究人員密切關(guān)注這條海纜的調(diào)制格式、波特率設(shè)置和數(shù)字信號(hào)處理算法，以充分利用其有限的光功率。
最終的試驗(yàn)結(jié)果對(duì)SDM技術(shù)進(jìn)行了成功的概念驗(yàn)證。Dunan海纜實(shí)現(xiàn)了超過300Tbps的容量，接近或超過了傳統(tǒng)海纜的極限。該團(tuán)隊(duì)預(yù)計(jì)未來采用SDM技術(shù)的海纜應(yīng)該有更大的容量，并希望他們的演示將為建造這些未來的海纜提供動(dòng)力。
"相信我們的現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)回答了每個(gè)人對(duì)采用SDM技術(shù)的海纜的第一個(gè)問題：與傳統(tǒng)海纜相比，我們能從使用這一新技術(shù)的海纜中獲得多大的容量？"Siddharth Varughese說，"我們希望這些結(jié)果將鼓勵(lì)海纜供應(yīng)商以及互聯(lián)網(wǎng)服務(wù)提供商和互聯(lián)網(wǎng)內(nèi)容提供商繼續(xù)研究SDM技術(shù)，并在未來部署更多這樣的海纜。"
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