Doorbraak in de Telecommunicatie: Japanse Onderzoekers Bereiken Wereldrecord in Gegevensoverdracht
Een team onder leiding van het Nationaal Instituut voor Informatie- en Communicatietechnologie (NICT) uit Japan, in samenwerking met Sumitomo Electric en verschillende Europese onderzoekscentra, heeft een historisch hoogtepunt bereikt in de telecommunicatie. Ze hebben voor het eerst in de geschiedenis 1,02 petabit per seconde (Pbps) over een afstand van 1.808 kilometer via standaard glasvezel weten te verzenden. Dit wereldrecord herdefinieert de grenzen van langeafstandconnectiviteit.
Een Ongeëvenaard Resultaat
Tot nu toe waren petabit-gegevensoverdrachten alleen mogelijk over veel kortere afstanden. Het bereiken van deze capaciteit over bijna 2.000 km is een technologische prestatie die een combinatie vereist van zeer hoge informatie-densiteit, lage signaalverliezen en een specifiek ontwikkeld optisch versterkingssysteem voor deze multicore-vezel.
Volgens het NICT bereikte de capaciteit-afstand-product — een sleutelmetric in optische transmissie — 1,86 exabit per seconde per kilometer, de hoogste waarde ooit geregistreerd met standaard-diameter glasvezels. Dit resultaat opent de deur naar de ontwikkeling van ultrasnelle en langeafstandnetwerken die kunnen voldoen aan de exponentiële groei in de vraag naar data, aangedreven door kunstmatige intelligentie, cloudcomputing, 8K-video en het metaverse.
Geavanceerde Technologie
De gebruikte glasvezel in het experiment heeft 19 gekoppelde kernen, die elk tegelijkertijd gegevens verzenden via 180 golflengtes in de C- en L-banden van het optische spectrum. Elke kanaal werd gemoduleerd met 16QAM (Quadrature Amplitude Modulation), een techniek die 4 bits per symbool codeert door gebruik te maken van de amplitude en fase van licht.
Het systeem bestond uit 19 recirculerende transmissielussen van elk 86,1 km, waarin het signaal 21 keer circuleerde om de totale afstand te bereiken. Na de transmissie werd digitale MIMO (Multiple Input, Multiple Output) verwerking toegepast om de signalen van de verschillende kernen te scheiden en interferentie te corrigeren.
Het resultaat was een totale gegevensoverdracht van meer dan 1.000.000 gigabit per seconde, wat gelijkstaat aan het maandelijkse dataverkeer van alle vaste breedbandgebruikers in Japan in minder dan 4 seconden.
Implicaties voor de Toekomst
Met de komst van de post-5G-samenleving, waar massale interconnectiviteit van apparaten, autonome voertuigen, slimme steden en extended reality-diensten ongekende bandbreedtes vereisen, is er behoefte aan een revolutie in netwerk-infrastructuur.
Deze doorbraak van het NICT en zijn partners is een belangrijke stap naar netwerken die hun capaciteit kunnen vermenigvuldigen zonder de fysieke ruimte of energiekosten te verhogen, wat cruciaal is in een context van technologische duurzaamheid.
Een Internationale Samenwerking
Naast NICT en Sumitomo Electric waren ook onderzoekers van de Technische Universiteit Eindhoven (Nederland), het Polytechnico di Milano (Italië) en de Universiteit van Stuttgart (Duitsland) betrokken. Deze samenwerking toont aan hoe internationale wetenschappelijke samenwerking de motor blijft van innovatie in telecommunicatie.
Volgens het team: “We hebben aangetoond dat het mogelijk is om een compact ontwerp dat compatibel is met bestaande infrastructuren te combineren met extreme prestaties. Dit is niet alleen een technische prestatie, maar ook een visie voor het toekomstig wereldnetwerk.”
Conclusie
In een tijd waarin de wereld voor de uitdaging staat om connectiviteit te schalen zonder duurzaamheid of interoperabiliteit in gevaar te brengen, markeert dit record een keerpunt. Met slimmer glasvezels, efficiëntere versterkers en geavanceerde verwerking kan de toekomst van internet dichterbij zijn… en sneller dan we ons ooit hadden kunnen voorstellen.
Bron: Nationaal Instituut voor Informatie- en Communicatietechnologie (NICT), Japan