لا يوجد شيء أكثر إحباطًا من أن تعاني من اتصال النطاق العريض الضعيف أثناء محاولتك بث برنامجك المفضل.
لكن بفضل فريق من العلماء البريطانيين، قد يصبح التخزين المؤقت شيئاً من الماضي، إذ نجحوا في تطوير اتصال أسرع بنحو 1.6 مليون مرة من النطاق العريض المنزلي.
قام باحثون من جامعة أستون وزملاؤهم الدوليون بتطوير طريقة جديدة لاستخدام كابلات الألياف الضوئية لتعزيز سرعات النقل.
تستطيع هذه الطريقة الجديدة نقل سرعة قياسية عالمية تبلغ 402 تيرابايت في الثانية – محطمة الرقم القياسي السابق البالغ 301 تيرابايت في الثانية بنسبة 25 في المائة.
ويمكن تنفيذ هذه التقنية على نفس كابلات الألياف الضوئية القياسية المستخدمة بالفعل، مما يعني عدم الحاجة إلى كابلات جديدة.
اكتشف باحثون طريقة جديدة لنقل البيانات عبر كابلات الألياف الضوئية يمكنها الوصول إلى سرعات قياسية عالمية تبلغ 402 تيرابايت في الثانية (صورة أرشيفية)
ورغم أن هذا الرقم القياسي العالمي ما هو إلا تجربة، يقول الباحثون إن هذه التكنولوجيا قد تصبح متاحة بمجرد “نضجها”.
ومع ذلك، قال البروفيسور فلاديك فوريسياك من معهد أستون للتكنولوجيا الفوتونية لصحيفة ميل أون لاين إن هذا الأمر سيكون أكثر ملاءمة لشبكات العمود الفقري الوطنية وليس للمستهلك الفرد.
ويعني هذا أن التكنولوجيا الجديدة سوف تستخدم لبناء البنية التحتية الوطنية للإنترنت بشكل أسرع حتى لو كانت هذه التغييرات ستؤثر بشكل أكبر على الشركات الكبرى مثل مراكز البيانات.
وفي تقرير فني نشره المعهد الوطني الياباني لتكنولوجيا المعلومات والاتصالات، أعلن الباحثون أنهم سجلوا “رقما قياسيا عالميا” جديدا لسرعات نقل البيانات.
من أجل توضيح السياق، توصي Netflix المستخدمين بأن يكون لديهم نطاق ترددي أدنى يبلغ ثلاثة ميجابت في الثانية لبث محتوى عالي الدقة دون انقطاع (مليون ميجابت يساوي تيرابت واحد).
إن السرعات التي حققها الباحثون في هذه التجربة أسرع من النطاق الترددي الموصى به بما يزيد عن 100 مليون مرة.
وبحسب دراسة أجرتها شركة ديلويت، فإن أسرة مكونة من خمسة موظفين في المكتب لن تحتاج على الأرجح إلى أكثر من 50 ميجابت في الثانية من النطاق الترددي.
حتى أسرة مكونة من أربعة مؤثرين، ثلاثة منهم يقومون بتحميل فيديو بدقة 4K وتنزيل المحتوى في نفس الوقت، ستحتاج إلى ما يزيد قليلاً عن 314 ميجابت في الثانية.
بفضل السرعات التي تم تحقيقها في هذه الدراسة، يمكن نقل البيانات من ملايين المنازل مثل هذه عبر ألياف بصرية واحدة دون أي تأخير.
بالمقارنة مع النطاق الترددي الموصى به المطلوب لبث محتوى عالي الدقة على Netflix، فإن هذه الطريقة الجديدة أسرع بأكثر من 100 مليون مرة
والأمر الأكثر إثارة للاهتمام في هذا البحث الجديد هو أن هذه السرعات المذهلة تم تحقيقها باستخدام كابلات الألياف الضوئية القياسية.
وهذا يعني أن شبكات الألياف الضوئية الحالية يمكن ترقيتها إلى هذه السرعات المذهلة دون الحاجة إلى مد أسلاك جديدة.
يقول الدكتور فيليبس من معهد أستون للتكنولوجيا الفوتونية: “إن هذا الاكتشاف قد يساعد في زيادة القدرة على الألياف الضوئية الفردية، وبالتالي يصبح العالم يتمتع بنظام ذي أداء أعلى”.
تعمل كابلات الألياف الضوئية، التي تستخدم في جميع اتصالات النطاق العريض عالية السرعة، عن طريق ارتداد أشعة الضوء على طول الجانب الداخلي من الخيوط الزجاجية.
مقارنة بأسلاك النحاس التي كانت شائعة في السابق، فإن كابلات الألياف الضوئية أسرع، وتفقد بيانات أقل، ويمكنها حمل المزيد من البيانات في وقت واحد.
ويحقق الباحثون هذه السرعات من خلال نقل الإشارات عبر ستة “نطاقات” من طيف الأشعة تحت الحمراء في نفس الوقت. وتنقل معظم كابلات الألياف الضوئية الحالية نطاقًا واحدًا أو نطاقين فقط في المرة الواحدة.
تعتبر سرعات النطاق العريض البطيئة من الأمور التي يتعين على العديد من البريطانيين التعامل معها، وقد كشفت أرقام عام 2023 عن الشوارع المحددة التي بها أسوأ الاتصالات. ويقول الباحثون إن تقنيتهم الجديدة تنتج سرعات أسرع بمقدار 1.6 مليون مرة من اتصال النطاق العريض القياسي
أحد أهم مزايا كابلات الألياف الضوئية هو إمكانية مرور الضوء من خلالها بأطوال موجية مختلفة.
لا تتداخل الإشارات المرسلة عبر “نطاقات” مختلفة في طيف الأشعة تحت الحمراء مع بعضها البعض أثناء انتقالها عبر الكابل، وبالتالي يمكن قراءتها بشكل منفصل بمجرد وصولها إلى وجهتها.
وهذا يعني أن الألياف الضوئية يمكنها حمل إشارات متعددة في وقت واحد، مما يزيد بشكل كبير من كمية البيانات التي يمكن حملها في أي وقت، والتي تسمى أيضًا النطاق الترددي.
من أجل تحطيم الرقم القياسي العالمي لنقل البيانات، قام فريق من جامعة أستون بنقل البيانات عبر جميع النطاقات الستة المتاحة.
يحطم هذا الاختراق الرقم القياسي السابق البالغ 301 تيرابايت في الثانية بنسبة 25 في المائة ويترك النتائج السابقة وراءها بكثير (كما هو موضح في الرسم البياني)
تم اختبار هذه التقنية على كابلات الألياف الضوئية القياسية مما يعني أنه يمكن ترقية الشبكات دون الحاجة إلى وضع كابلات جديدة تحت الأرض (صورة أرشيفية)
وللقيام بذلك، كان على الباحثين بناء مكبرات صوت مخصصة لتعزيز الإشارة في أطول أجزاء من الطول الموجي والتي لا تستخدم عادة.
وكان الباحثون من المعهد الوطني لتكنولوجيا الاتصالات قد نجحوا في وقت سابق في تسجيل الرقم القياسي لأسرع نقل للبيانات بواقع 301 تيرابايت في الثانية من خلال محاولة استخدمت أربعة من الأطوال الموجية الستة.
وعلى الرغم من إمكانات هذه التكنولوجيا، فإن معظم كابلات الألياف الضوئية تنقل البيانات عادةً فقط عبر نطاقين من أكثر النطاقات استقرارًا في طيف الأشعة تحت الحمراء.
في الوقت الحالي، يوفر هذا النطاق الترددي أكثر من كافٍ لنقل البيانات اللازمة لاستخدام الإنترنت من قبل معظم الأشخاص.
ومع ذلك، بما أنه من المتوقع أن يزداد استخدام البيانات في المستقبل، يشير الباحثون إلى أن هاتين النطاقين قد تصبحان مزدحمتين قريبًا.
ويقول الدكتور فيليبس: “من المتوقع أن تقدم التكنولوجيا المطورة حديثًا مساهمة كبيرة في توسيع قدرة الاتصالات للبنية التحتية للاتصالات البصرية مع زيادة الطلب بسرعة على خدمات البيانات المستقبلية”.