Wetenschappers versturen data met 1,125Tbit/s

Wetenschappers zijn erin geslaagd om data te versturen met 1,125Tbit/s, 12,5 procent sneller dan tot nu toe is gedemonstreerd. Dat gebeurde door gebruik te maken van een 'superkanaal' met in totaal vijftien kanalen om de data te vervoeren.

Het idee van die superchannels is niet nieuw, maar het is voor het eerst dat het is gelukt om data te versturen met meer dan 1Tbit/s naar een enkele ontvanger, claimen de wetenschappers van de UCL-universiteit in Londen in een paper dat is verschenen in Scientific Reports. De onderzoekers maken de vergelijking dat dergelijke snelheden het mogelijk maken om alle afleveringen van Game of Thrones in een seconde te downloaden.

Bij het experiment was de maximale signal-to-noise-ratio, of snr, van 24dB van een state-of-the-art-transceiver als basis genomen. "De sleutel om het aantal bits te maximaliseren dat betrouwbaar over een glasvezel gestuurd kan worden, is om het modulatieformaat en de coderate simultaan te optimaliseren, gebaseerd op de snr van de ontvanger", schrijven de onderzoekers. De coderate is het deel van de datastroom dat daadwerkelijk bruikbaar is.

Het team maakte gebruik van vijftien verschillende carriers voor de overdracht van data. Elk kanaal droeg een signaal van een verschillende golflengte, dat gemoduleerd werd met gebruikmaking van het 256QAM-formaat. De kanalen werden gebundeld tot een superkanaal voor een enkele ontvanger. Hogere QAM-formaten toepassen zou niet tot hogere snelheden leiden door de huidige snr-limiet van 24dB, maar als de subsystemen van transceivers verbeteren en betere signal-to-noise-ratio's binnen handbereik komen, zou dit wel een optie zijn.

Het onderzoek is bedoeld om te kijken of het maken van superkanalen een goede manier is om de snelheid van verbindingen in de toekomst op te krikken. Dat is nog allerminst zeker: bij dit onderzoek werd de transmitter direct aan de ontvanger gekoppeld. De wetenschappers willen nu testen wat de invloed op het systeem is van verstoring van het optische signaal, dat optreedt bij transmissie op grote afstanden.

Reacties (56)

[Wbdsgnr]

Weet iemand waarom bij een optisch systeem een SNR van 24 als normaal wordt gezien? Het klinkt mij enorm laag (slecht) als ik aan elektrische signalen denk.

[The Third Man]

Elektische signalen hebben het voordeel dat de ruis relatief weinig vermogen heeft om zichzelf in stand te houden. Verbeteringen tegen 'overspraak' zijn eigenlijk methodes om het vermogen van de ruis te verlagen, daarbij stijgt de SNR. Bij licht heb je al die opties niet, en daarnaast blijft het probleem dat het signaal voortdurend 'stuitert' in de vezel met alle risico's op interferentie en daardoor opwekking van extra ruis.

[ericcgg]

De SNR van 24 dB is bij een 0 km transmissie. En wordt eigenlijk al geintroduceerd door alle onderdelen van de zender. De modulator heeft een bovengrens in lichtvermogen wat deze aan kan. Het licht is beperkt tot erg klein oppervlakte, wat resulteerd een vrij laag totaal vermogen. De modulator wordt gedreven door een elektrisch signaal, waarvan de ruis overgeerfd wordt. Deze levert 8 *10⁹ symbolen per seconden die met Nyquist frequentiedomeinvorming, dus elektronica nodig heeft dat 24 *10⁹ analoge monsters per seconde kan uitspuwen.

Als voordelen heeft glasvezel dat de ruis niet toeneemt in de vezel. Het stuiteren waarnaar gerefereerd wordt, is niet aan de orde omdat hier van "single mode fibre" gebruik wordt gemaakt en dus er maar 1 stuiterfrequentie in de breedte van de vezel past. Welke ook nog eens niet afhankelijk is van vermogen. (tenzij het Kerreffect bedoelt was, waar de materiaaleigenschappen veranderen met het lichtvermogen in het medium met alle vervormingen van dien (het signaal wordt gemodelleerd door het meepropagerende signaal en ruis) zie voetnoten).

• https://en.wikipedia.org/wiki/Kerr_effect
• https://en.wikipedia.org/wiki/Digital_back-propagation

[The Third Man]

Als voordelen heeft glasvezel dat de ruis niet toeneemt in de vezel.

Bijzonder dat je met erg veel technische praat komt in je reactie terwijl je hier de plank misslaat. Zie bijvoorbeeld Noise in Fiber Optic Communication Links van de IEEE:

5.Noise Contribution from the Medium

The fiber can have its own sources of noise, which would appear at the receiver. Noise sources in the transmission medium are often controlled by design rules, and upon careful examination can be often neglected.

5.1 Modal Noise
[knip]Wat jij noemt, specifieke issues van multi-mode[/knip

5.2 Polarization
There will be dispersion between the eigenstates-of-polarization (ESOP), called polarization-mode dispersion(PMD). The physics of this dispersion follow Maxwellian statistics. PMD is accounted for as a separate entry in the timing budget, or as a power penalty in the loss budget, and is generally not an issue at data rates ≤ 2.5 Gbps.
There is no polarization noise per se in multimode optical fiber due to the averaging of a large number of modes.
However, in single-mode optical fiber, there are two ESOP modes, which can in effect have modal noise as energy is exchanged between the ESOPs. This phenomenon would be greatly enhanced if there were a polarization-selective element in the optical train, such as an optical isolator (which contain polarizers) in front of thephotodetector. In this situation, special polarization-insensitive isolators would be demanded. It is worth mentioning that most devices have a finite polarization dependency, this is often specified as polarization-dependent loss (PDL), which has become an important parameter to specify.

Daarnaast worden er nog meer bronnen van noise genoemd, en zijn er nog aparte hoofdstukken over de noise die optreedt in de zender en de ontvanger. Kortom wel degelijk genoeg redenen voor een lage SNR die niet altijd te compenseren of te voorkomen zijn.

[Reactie gewijzigd door The Third Man op 25 juli 2024 23:48]

[Wbdsgnr]

Duidelijk, dank!

[Conky]

Vind het juist behoorlijk wat... omgerekend 250 keer meer signaal dan ruis. Het wordt trouwens niet als 'normaal' gezien, maar als maximaal haalbaar. Zal in de praktijk stuk lager uitpakken, want hier waren verzender en ontvanger direct gekoppeld.
Dat de maxmiaal haalbare SNR slechts 24 dB is, is inderdaad wel wat opmerkelijk. Blijkbaar is er in glasvezel transceivers typisch meer optische ruis dan in een elektrisch systeem.

[TD-er]

[...]
Dat de maxmiaal haalbare SNR slechts 24 dB is, is inderdaad wel wat opmerkelijk. Blijkbaar is er in glasvezel transceivers typisch meer optische ruis dan in een elektrisch systeem.

Of het is lastiger om op hoge snelheden in meer stapjes het signaal te moduleren.
Dan hoeft het niet eens aan de glasvezel te liggen.

[Snowwie]

Wat voor schrijfmedia gebruiken deze wetenschappers eigenlijk?

Met een Crucial MX100 redt je het niet.

[SampleUser]

Meestal daisy chained solid state geheugen. Vergelijk het met raid(weetikevennietuitmijnhoofd), die verspreid de data over meerdere opslag schijven zodat de (theoretische) snelheid de optelsom van de snelheid van de opslagmediums is.
Let wel op dat dat geheugen niet zomaar in your average SSD zit vanzelfsprekend

[StackMySwitchUp]

Ik denk eerder een sloot RAM in "RAID0", das een stuk goedkoper en het kan daarna vertraagd opgeslagen worden. Een beetje zoals ZFS werkt

[Snow_King]

Heel mooi allemaal, alleen nu moeten routers dit ook nog kunnen verwerken! Dat is een leuke uitdaging om zo veel packets per seconde af te kunnen handelen.

Voor elk pakket de destination bekijken, route opzoeken en forwarden. Phoe, dat is een flinke klus voor een router.

[LopendeVogel]

Haha dat niet alleen. Mijn pc valt volgens mij al om als die weet dat die deze snelheid moet gaan verwerken. Die zal zoiets hebben van weet je wat: zoek t je uit..

[alienfruit]

Laten ze eerst met glasvezel (of VDSL met 60mbit) komen in Centraal Londen... Lijkt mij een hogere prioriteit hebben. Tegenover Hyde Park kan je niet eens 60mbit internet krijgen zit je daar met je 12mbit internet. Te gek voor woorden. Of je moet zelf een glasvezelkabel (B2B) aan willen leggen.

[Reactie gewijzigd door alienfruit op 25 juli 2024 23:48]

[jklu]

Ehm, de redactie heeft niet doorgehad dat ze in de UK (en veel andere landen) met een punt hetzelfde bedoelen als wat wij met een comma bedoelen. 1,125Tbit/s is al mooi maar is wel 1125Gbit/s en niet 1125 Tbit/s (scheelt factor 1000 ;-))

[Fish]

uit de bron

Optical fibre underpins the global communications infrastructure and has experienced an astonishing evolution over the past four decades, with current commercial systems transmitting data rates in excess of 10 Tb/s over a single fibre core.

Lijkt me raar dat dit dan 1,115 Tb/b is

[ktf]

Dat komt omdat dit gaat over één enkele 'lichtkleur'. Bij de commerciele systemen waar jij het over hebt worden meerdere transceivers (op verschillende frequenties) aan één enkele glasvezel gekoppeld. Zie https://nl.wikipedia.org/wiki/Golflengtemultiplexing

Als je de technieken combineert kom je dus op nog veel hogere datarates uit.

[Fish]

is dat zo ?

Uit de tekst

Het team maakte gebruik van vijftien verschillende carriers voor de overdracht van data. Elk kanaal droeg een signaal van een verschillende golflente,

Dat is dan toch hetzelfde ?

[Reactie gewijzigd door Fish op 25 juli 2024 23:48]

[ktf]

Je hebt gelijk, ik heb het blijkbaar toch niet helemaal goed begrepen. Deze techniek is een evoluatie van golflengtemultiplexing, waarbij de gebruikte frequenties extreem dicht bij elkaar liggen.

Het punt is dat het ze nu dus gelukt is een superchannel aan te maken met 15 frequenties, terwijl commerciele golflengtemultiplexing systeem met meer dan 100 frequenties werken. Echter, als ze deze techniek uit kunnen breiden met meer frequenties (of alsnog de frequentiebanden kunnen multiplexen) moet er nog meer uit te halen zijn.

Lees ook: https://en.wikipedia.org/wiki/Super-channel

[Fish]

Ok dan zitten we gelukkig op 1 lijn over de techniek
wbt meer dan 100 frequenties, mijn 10Tb/s artikel hebben ze het over

.. including transmitting ten 1Tb/s super-channels...

Nou ja alles word beter/sneller tegewoordig

[supersnathan94]

evolutie of evaluatie? Ik gok het eerste.

Waar normaal gesproken 100 frequenties worden gebruikt om een bepaalde snelheid te halen is dit met 15 frequenties een stuk minder foutgevoelig en hoeft bekabeling kwalitatief minder goed te zijn. Dit scheelt ook een hoop met de gebruikte transmitters. Het uitzenden op een bepaalde golflengte wordt door 1 bron per frequentie gedaan.

[jklu]

"The lead researcher and first author, Dr Robert Maher, said: “While current state-of-the-art commercial optical transmission systems are capable of receiving single channel data rates of up to 100 gigabits per second (Gb/s), we are working with sophisticated equipment in our lab to design the next generation core networking and communications systems that can handle data signals at rates in excess of 1 terabit per second (Tb/s).”
http://www.theregister.co...l_transmission_data_rate/

En zoals Angelgamer hieronder terecht opmerkt: als je echt 1125Tb/s haalt dan zou je toch veel betere marketing hebben als je schrijft dat je 1,125 Pb/s haalt ?

Edit: commercial systems halen in het algemeen 10Gb/s over a single core, 100Gb/s is vaak 4x25 Gb/s ( https://en.wikipedia.org/wiki/100_Gigabit_Ethernet)

[Reactie gewijzigd door jklu op 25 juli 2024 23:48]

[Fish]

https://www.infinera.com/...f-super-channel-capacity/

Telefonica I+D and Infinera First to Demonstrate 10Tb/s of Super-Channel Capacity

Madrid, Spain and Sunnyvale, CA – Feb. 12, 2013 – Telefónica (NYSE:TEF) a leading Tier-1 network operator, and Infinera (NASDAQ: INFN), a leading provider of Digital Optical Network solutions, announced today the successful completion of a joint Terabit Technology Showcase. The Terabit Technology Showcase demonstrated pioneering implementations of advanced technologies expected to increase the capacity of future optical networks.

The highlights of the Terabit Technology Showcase demonstrations include:

10 Terabit per second (Tb/s) of super-channel capacity based on Infinera FlexCoherent™ technology to realize QPSK and 16 QAM super-channels to extend fiber capacity and signal reach
Telefónica I+D’s Flexi-Grid standards based GMPLS control plane for rapid service deployment and simplification of network operations
Demonstration of Infinera’s next-generation PIC-based flexible grid super-channels for improved spectral efficiency and flexibility

The demonstration illustrates some of the potential future capabilities of Infinera’s PIC based Digital Optical Network solution including transmitting ten 1Tb/s super-channels as well as a demonstration of flexible grid transmission.

“Infinera’s 10 Terabit super-channel transmission and flexible grid transmission have been successfully tested in Telefónica I+D labs,” said Juan Fernandez-Palacios, Head of Core Network Evolution at Telefónica I+D-GCTO Unit. “This demonstration shows a promising path to higher capacity and cost effective optical transmission beyond 100Gbps.”

Rapid deployment of services, robust protection and ease-of-use were demonstrated with Telefónica’s prototype Flexi-Grid GMPLS control plane. Telefónica and Infinera, together with other vendors and service providers are standardizing GMPLS based control plane as one of the key technologies for flexible networks in Internet Engineering Task Force (IETF) standards committees.

“We are extremely pleased with the results of our Terabit Technology Showcase with Telefónica,” said Dave Welch, Co-founder, EVP and Chief Strategy Officer at Infinera. “This demonstration is another proof point that Infinera’s Digital Optical Network solution with photonic integrated circuits is the foundation of next generation optical networks growing beyond 100G.”

[jklu]

Input interpretation:
convert 1.125 kb/s (kilobits per second) to bits per second

Result:
1125 b/s (bits per second)
http://www.wolframalpha.com/input/?i=1.125%E2%80%89Kb%2Fs+in+b%2Fs

[Fish]

Wat is je punt? ik laat je net een artikel lezen over een 10Tb implementatie waar in het artikel ook over gesproken word. geen punt of komma dus ook geen discussie. Lijkt het dan niet aannemelijk dat de behaalde snelheid hoger moet liggen of niet ?
Kun wel gaan mauwen dat er 1125Gbit staat, maar misschien moet je het gewoon met me eens zijn dat die punt in dit geval waarchijnlijk geen decimal seperator voorstelt.

[jklu]

Mijn punt is dat het artikel niet zegt dat ze 1.125 Pb/s gehaald hebben.

Uit het originele artikel:

"The record throughput achieved to date using a single coherent receiver is exactly 1 Tb/s and was recently demonstrated using a spectrally sliced transmitter and a digital coherent receiver with an optical bandwidth of 125 GHz (analogue electrical BW of 62.5 GHz)20."

Dit team is er in geslaagd om dit op te rekken tot 1,125 Tb/s.
Ik ben geen optica expert maar zoals ik het lees kunnen ze nu met super channels waar ze vroeger 10Tb mee haalden nu nog hoger uitkomen. Maar volgens mij niet op de 1,125 Pb/s waar jij het over hebt.

Als ze dat wel gehaald hadden zou jij er dan als auteur niet met grote letters "Petabits per second" bij gezet hebben ? ;-)

[Fish]

Kweenie, ik zou dat wel gedaan hebben waarschijnlijk

[RamonK]

Ik snap heel eerlijk niet dat er zoveel discussie is over dit punt. Je hebt gewoon helemaal gelijk. Buiten het feit dat in het Engels de functie van de punt en komma zijn omgedraaid ten opzichte van het Nederlands is het ook makkelijk uit het artikel te halen.

Dit is een quote waar het het makkelijkst te zien is:

"If this code rate remained constant for all sub-carriers, the total throughout of the single receiver system would be 975 Gb/s. However, by optimising the code rate on a per-sub-carrier basis, the information throughput increased by 15.3% to 1.125 Tb/s, thus providing the highest ever throughput for a single coherent receiver. "

In het artikel wordt inderdaad gesproken over commerciële systemen die meer dan 10Tb/s over een enkele glasvezel krijgen. Het doel van dit onderzoek was echter niet alleen het gebruiken van maar een glasvezelkabel, maar ook het gebruiken van slechts één ontvanger. Het is nog nooit gelukt om zo'n bandbreedte te halen in een opstelling met één ontvanger, wat dit dus een bijzondere prestatie maakt ondanks dat er meer bandbreedte uit een glasvezelkabel te halen valt.

Waarschijnlijk kan je met behulp van deze techniek en meerdere ontvangers een snelheid hoger dan 10Tb/s halen. Dat is echter speculatie van mijn kant, want ik weet niet in hoeverre deze techniek schaalbaar is.

[Ventieldopje]

Zie in het vervolg: http://gathering.tweakers.net/forum/list_topics/43 voor het tippen van de redactie op foutjes.

Edit: die heb je dus al gevonden

[Reactie gewijzigd door Ventieldopje op 25 juli 2024 23:48]

[Verwijderd]

Is dit nu draadloos of niet?

[NinjaTuna]

"De sleutel om het aantal bits te maximaliseren dat betrouwbaar over een glasvezel gestuurd kan worden (...)"

Nee dus.

[Frituurman]

Als je leest, zie je dat transmitter en ontvanger direct gekoppeld werden. Lijkt mij dat dit bedraad is, vooralsnog.

[Cilph]

Glasvezel.

[Stackprotector]

Uit het artikel van Nu.nl: "Bij de geslaagde test zaten zender en ontvanger direct aan elkaar. Bij een volgende test zal een glasvezelkabel gebruikt worden, waardoor het signaal onderweg verstoord kan worden."

[Reactie gewijzigd door Stackprotector op 25 juli 2024 23:48]

[Pwuts]

bij dit onderzoek werd de transmitter direct aan de ontvanger gekoppeld.

Read before you post

Deze keer nog met koper, de volgende test met glasvezel (volgens het artikel).

[Reactie gewijzigd door Pwuts op 25 juli 2024 23:48]

[Clubbtraxx]

Helemaal geen koper, zender en ontvanger tegenover elkaar zonder kabel ertussen.
Wel optisch dus maar geen glasvezel, want niet nodig als de zender en ontvanger direct tegen elkaar staan. Volgende fase is dus een bepaalde lengte fiber introduceren in de setup en daarmee zal de snelheid flink inkakken.

[Abom]

Glasgezel, dus nee.

[StefanSvD]

Een aflevering game of thrones 1,4gb... 1125terabyte is toch ietsje meer?

[Fish]

Een aflevering game of thrones 1,4gb... 1125terabyte is toch ietsje meer?

Alle afleveringen in 1 seconde, maar zegt weining omdat een random download elke grootte kan hebben. Dat is puur een kwestie van kwaliteit en encoding die ingesteld wordt door en of ander mafkees op internet, kan alle kanten op gaan. 1,4 GigaByte (niet grambit) is idd redelijk normaal voor een aflevering. maar mischien hebben ze het wel over onbewerkte blu-rays

[TZT]

Ok wat ik mij afvraag of dat via Single mode of Multi mode techniek is toegepast. Of is er een andere techniek gebruikt waar ik overheen heb gelezen

[JackBol]

Er zat nu nog geen glas tussen, maar wanneer ze daarmee gaan testen is dat SMF. Voor WDM toepassingen word geen MMF gebruikt.

[ericcgg]

Het is wel single mode, echter bedoeld TZT waarschijnljik een andere MMF https://www.osapublishing.org/abstract.cfm?uri=oe-20-26-B428 de zogenaamde few mode fibre.

[Verwijderd]

1125 Tbit is 140625 gigabyte. 50 afleveringen van GoT. Dus 140625/50= 2812.5 Gigabyte per aflevering. Das vrij groot voor een aflevering.

Wijziging in artikel:

1,125Tbit ipv 1125 Tbit factor 1000 verschil dus idd 2.8125Gigabyte per aflevering.

[Reactie gewijzigd door Verwijderd op 25 juli 2024 23:48]

[Fish]

het is 1,115

neh toch niet

[Reactie gewijzigd door Fish op 25 juli 2024 23:48]

[lackaday]

1125Tbit / 8 = 140,625GB. Dat gedeeld door 50 is 2,8125GB per aflevering. Komt al een stuk meer in de buurt

Nevermind. Wilde bijdehand doen over decimalen maar moet de hand in eigen boezem steken.

[Reactie gewijzigd door lackaday op 25 juli 2024 23:48]

[DynaSpan]

Delen door acht doe je toch om van bit naar byte te gaan? Dus dan zou 1125Tb/8 = 140TB.

[SmokingSig]

Klopt:

https://www.google.be/web...=1125+terabit+to+terabyte

[Verwijderd]

Sinds wanneer ga je een orde lager als je van bit naar byte gaat door te delen door acht? Het is 1.125 terabit, oftewel 140,625 terabyte, wat weer gelijk is aan 140.625 gigabyte. Als je dat deelt door vijftig zou dat 2.812,5 gigabyte per aflevering betekenen, precies zoals debilero berkend heeft.

[Bartmanz]

1125 terabit

[GMJansen]

Nee, 1,125 terabit...
Nog steeds snel zonder gebruik van een dwdm

[Wilde]

Er staat in het artikel alle afleveringen, niet slechts ééntje

[Tweaqer]

Zou het niet eigenlijk 1,1 petabit moeten zijn?

[flippy]

waneer gaat XS4ALL zijn pakketten upgraden?