tỷ lệ bóng đá trực tuyến 7m cn10 tháng 5 năm 2023
Sumitomo Electric và NICT phát triển sợi quang 19 lõi đầu tiên trên thế giới với đường kính ngoài tiêu chuẩn và lập kỷ lục thế giới mới về công suất truyền dẫn ーĐạt được công nghệ then chốt cho truyền tỷ lệ bóng đá trực tuyến 7m cn quang khoảng cách xa hơn 5Gー
-
Sumitomo Electric Industries, Ltd.
-
Viện Công nghệ tỷ lệ bóng đá trực tuyến 7m cn tin và Truyền tỷ lệ bóng đá trực tuyến 7m cn Quốc gia
Sumitomo Electric Industries, Ltd. và Viện Công nghệ tỷ lệ bóng đá trực tuyến 7m cn tin và Truyền tỷ lệ bóng đá trực tuyến 7m cn Quốc gia (NICT) đã phát triển sợi quang đa lõi được ghép ngẫu nhiên với 19 lõi, số lõi lớn nhất thế giới đối với sợi quang đa lõi*1 với đường kính ngoài tiêu chuẩn*2 (0,125 mm) và đã truyền thành công 1,7 petabit mỗi giây trên 63,5 km.
[Vai trò]
・Sumitomo Electric: Được thiết kế và sản xuất sợi quang 19 lõi được ghép ngẫu nhiên với đường kính ngoài tiêu chuẩn.
Cho đến nay, Sumitomo Electric đã phát triển sợi quang 4 lõi ghép ngẫu nhiên và sợi quang 7 lõi ghép ngẫu nhiên với đường kính ngoài tiêu chuẩn phù hợp cho truyền dẫn đường dài công suất lớn. Lần này, Sumitomo Electric đã hiện thực hóa sợi quang đa lõi được ghép ngẫu nhiên với 19 lõi, số lõi lớn nhất thế giới đối với sợi quang có đường kính ngoài tiêu chuẩn, bằng cách tối ưu hóa cấu trúc và cách sắp xếp lõi.
・NICT: Xây dựng một hệ thống truyền dẫn để chứng minh khả năng tối đa của sợi quang này và tiến hành thử nghiệm truyền dẫn.
Việc đánh giá hiệu suất truyền dẫn của sợi quang đa lõi được ghép ngẫu nhiên không dễ dàng do nhiễu tín hiệu. NICT đã xây dựng một hệ thống truyền dẫn quang học có thể nhận đồng thời tín hiệu 19 lõi ở tốc độ ký hiệu cao và đánh giá khả năng truyền dẫn sợi quang tối đa tỷ lệ bóng đá trực tuyến 7m cn qua thí nghiệm truyền dẫn kết hợp đa kênh phân chia theo bước sóng.
[Trình diễn]
Việc sử dụng các dải bước sóng thương mại (băng tần C và L)*3 và 64 tín hiệu QAM được ghép kênh phân cực*4 đã chứng minh được tổng công suất truyền là 1,7 petabit/giây trên khoảng cách truyền 63,5 km.
[Kết quả trình diễn]
Kết quả của cuộc trình diễn này là các công ty không chỉ lập kỷ lục thế giới về công suất truyền dẫn của sợi quang đa lõi có đường kính ngoài tiêu chuẩn mà còn là kỷ lục thế giới về khoảng cách xa nhất trong cuộc trình diễn truyền dẫn cáp quang đa lõi có đường kính ngoài tiêu chuẩn loại petabit/giây. Những thành tựu này cũng cho thấy khả năng rằng ngay cả khi số lượng lõi trong sợi quang đa lõi được ghép ngẫu nhiên tăng lên 19, thì tải (tiêu thụ điện năng) của quá trình xử lý tín hiệu số MIMO*5 cần thiết cho truyền dẫn loại 10.000 km dành cho liên lạc xuyên đại dương và các ứng dụng tương tự khác có thể giảm đáng kể so với truyền dẫn cáp quang đa chế độ,*6 thể hiện khả năng mở rộng số lượng lõi được ghép ngẫu nhiên sợi quang đa lõi. Các sợi quang đa lõi được ghép ngẫu nhiên và công nghệ truyền dẫn của chúng được kỳ vọng sẽ trở thành công nghệ then chốt mở đường cho việc tăng công suất của các mạng truyền tỷ lệ bóng đá trực tuyến 7m cn quang học đường dài.
Bài báo về kết quả trình diễn này đã được đánh giá cao tại Hội nghị quốc tế về truyền tỷ lệ bóng đá trực tuyến 7m cn sợi quang lần thứ 46 (OFC 2023), được chọn là bài báo có chủ đề nóng hay nhất (Post Deadline Paper) và được trình bày vào ngày 9 tháng 3 năm 2023.

*1: Cáp quang đa lõi
Sợi quang đơn lõi/chế độ đơn tiêu chuẩn (xem Hình 1(a)) có giới hạn dung lượng khoảng 250 terabit/giây. Để giải quyết vấn đề này, sợi đa lõi với số lượng lõi (đường dẫn ánh sáng) tăng lên (xem Hình 1(b)) và sợi đa mode đã được nghiên cứu. Nếu các lõi của sợi đa lõi gần nhau thì tín hiệu trong một lõi sẽ rò rỉ sang các lõi khác, gây suy giảm chất lượng tín hiệu do nhiễu (xem Hình 1(c)). Để triệt tiêu nhiễu tín hiệu, khoảng cách lõi của sợi đa lõi tách rời được tăng lên một cách thích hợp.
*2: Cáp quang có đường kính lớp phủ tiêu chuẩn
Tiêu chuẩn quốc tế quy định đường kính ngoài của kính (vỏ) của sợi quang là 0,125 ± 0,0007 mm và đường kính ngoài của lớp phủ là 0,235–0,265 mm. Sợi quang được sử dụng rộng rãi trong các hệ thống tỷ lệ bóng đá trực tuyến 7m cn tin quang hiện nay là sợi đơn mode một lõi có đường kính vỏ 0,125 mm và khả năng truyền tải bị giới hạn ở khoảng 250 terabit mỗi giây.
*3: Dải bước sóng
Dải bước sóng dùng cho ứng dụng viễn tỷ lệ bóng đá trực tuyến 7m cn là băng tần C (bước sóng 1.530 đến 1.565 nm) và băng tần L (1.565 đến 1.625 nm); các dải khác bao gồm dải O (1.260 đến 1.360 nm), dải E (1.360 đến 1.460 nm), dải S (1.460 đến 1.530 nm) và dải U (1.625 đến 1.675 nm). Trong nghiên cứu này, băng tần C và băng tần L đã được sử dụng.
*4: 64QAM
Điều chế biên độ cầu phương (QAM) là một loại điều chế đa cấp sử dụng cả pha và biên độ của ánh sáng để biểu diễn nhiều bit. Trong 64QAM, mỗi ký hiệu có thể có 64 pha và biên độ khác nhau trong mặt phẳng phức và có thể biểu thị tỷ lệ bóng đá trực tuyến 7m cn tin 6 bit (26 = 64).

*5: Xử lý tín hiệu số MIMO(Nhiều đầu vào Nhiều đầu ra)
Trong quá trình truyền sử dụng sợi đa chế độ hoặc sợi đa lõi được ghép ngẫu nhiên, việc xử lý MIMO để phân tách chế độ/lõi gần như chắc chắn được yêu cầu ở phía máy thu. MIMO là công nghệ xử lý tín hiệu để loại bỏ nhiễu đa đường trong truyền tỷ lệ bóng đá trực tuyến 7m cn không dây. Trong truyền tỷ lệ bóng đá trực tuyến 7m cn quang học, nó được sử dụng để loại bỏ nhiễu giữa các tín hiệu quang khác nhau truyền trong cùng một sợi quang.
Tải (tiêu thụ điện năng) của quá trình xử lý MIMO phụ thuộc chủ yếu vào số lượng nhân và tỷ lệ thuận với độ dài của chức năng lọc để hoàn nguyên ảnh hưởng của việc truyền tín hiệu trong sợi quang. Trong truyền dẫn sợi đa chế độ, độ dài của chức năng lọc phụ thuộc vào chênh lệch thời gian truyền của từng chế độ, thường tăng tỷ lệ với độ dài sợi. Do đó, tải xử lý tín hiệu có xu hướng lớn khi truyền ở khoảng cách xa. Trong truyền dẫn sợi đa lõi được ghép ngẫu nhiên, đặc tính lan truyền của từng kênh không gian (lõi) là đồng nhất và độ dài của hàm lọc tỷ lệ thuận với căn bậc hai của khoảng cách truyền. Hệ thống truyền dẫn cấp xuyên đại dương (10.000 km) sử dụng sợi 19 lõi được ghép ngẫu nhiên sẽ có thể giảm tải xử lý MIMO trên mỗi kênh lên tới hàng nghìn so với trường hợp sợi 55 chế độ (xem Hình 2).
*6: Truyền cáp quang đa chế độ
Sợi đa mode có đường kính lõi lớn và có nhiều chế độ tồn tại trong lõi (xem Hình 1(e)). Nhiễu tín hiệu đa phương thức xảy ra trong quá trình truyền sợi đa chế độ, tại các kết nối sợi và cả ở đầu vào/đầu ra. Vì vậy, điều quan trọng là loại bỏ nhiễu bằng cách sử dụng xử lý tín hiệu số MIMO. Truyền cáp quang đa chế độ tối đa 55 chế độ đã được thực hiện.
■ Mục liên quan
・ tỷ lệ bóng đá trực tuyến 7m cn cáo báo chí của NICT(10 tháng 5 năm 2023)
https://www.nict.go.jp/en/press/2023/05/10-1.html
・ tỷ lệ bóng đá trực tuyến 7m cn cáo báo chí của Sumitomo Electric(25 tháng 3 năm 2016)
Sumitomo Electric đã phát triển sợi quang đa lõi kết hợp thích hợp cho truyền dẫn đường siêu dài
https://global-sei.com/company/press/2016/03/prs023.html