Viện công nghệ Lausanne tìm ra phương pháp tăng thông lượng dữ liệu gấp
10 lần
Trước tình hình lượng dữ liệu truyền tải trên toàn thế giới qua hệ thống cáp quang vẫn tiếp tục tăng cao, các nhà nghiên cứu tại Viện công nghệ liên bang Thuỵ Sĩ tại Lausanne (EPFL) đã vừa tìm ra một phương pháp tăng để tăng thông lượng dữ liệu lên gấp 10 lần. Nhờ việc thay đổi hình dạng các xung ánh sáng để làm giảm khoảng cách giữa chúng khi được truyền đi trong sợi cáp, phát hiện mới của EPFL có thể áp dụng vào hạ tầng cáp quang sẵn có mà không cần lắp đặt mới.
Camille Bres, nhà nghiên cứu đến từ phòng thí nghiệm các hệ thống lượng tử ánh sáng thuộc EPFL cho biết: "Kể từ khi xuất hiện vào những năm 1970, dung lượng dữ liệu của sợi quang đã được tăng cường gấp 10 lần mỗi năm theo dòng phát triển không ngừng của các công nghệ mới. Tuy nhiên, trong vài năm qua chúng tôi đã đạt đến giới hạn và tất cả các nhà khoa học trên thế giới đều đang tìm cách vượt qua giới hạn này."
Trong khi một số nhà khoa học cố gắng giải quyết vấn đề bằng cách thay đổi đặc tính của sợi quang, Bres và người cộng sự tại EPFL là nhà khoa học Luc Thevenaz cho biết họ đã có thể vượt qua trần thông lượng bằng cách tập trung vào các xung ánh sáng di chuyển trong sợi cáp.
Dữ liệu được truyền dẫn qua sợi cáp quang dưới dạng một loạt các xung ánh sáng hình thành nên các mã mã hóa. Với việc thiết lập một thiết bị truyền dẫn ở một đầu gởi một xung "Bật" (On) biểu thị là 1 và một xung "Tắt" (Off) biểu thị là 0, các xung sẽ được giải mã ở đầu kia của sợi cáp bởi thiết bị thu nhận. Yếu tố giới hạn của hoạt động truyền dẫn xung ánh sáng trong sợi cáp quang là cần phải có khoảng trống giữa các xung sao cho chúng không bị giao thoa lẫn nhau, qua đó đảm bảo dữ liệu có thể được mã hóa chính xác ở đầu nhận.
Sau khi nhận ra những thay đổi về hình dạng của các xung ánh sáng có thể hạn chế sự giao thoa, Bres và Thevenaz đã có thể tạo ra các xung Nyquist - những xung ánh sáng đáp ứng tiêu chuẩn Nyquist ISI không gây nhiễu giữa các ký hiệu.
Theo Bres: "Những xung ánh sáng này có hình dạng nhọn hơn, khiến nó có thể ráp vào nhau vừa vặn, bạn có thể hình dung giống như từng mảnh nhỏ của một trò chơi ghép hình. Dĩ nhiên vẫn có sự giao thoa nhỏ nhưng không xuất hiện tại vị trí dữ liệu được đọc trên thực tế."
Các nhà nghiên cứu đã tạo ra một xung ánh sáng với độ hoàn hảo trên 99% bằng một tia laser đơn giản và máy biến điệu. Tuy nhiên, họ cho rằng công nghệ có thể được tích hợp vào một con chip duy nhất. Qua đó, công nghệ sẽ dễ dàng được triển khai trên các mạng lưới cáp quang sẵn có mà không cần thay thế và sẽ thu hút được sự quan tâm của ngành công nghiệp truyền thông.
