NEC e NTT sperimentano cavi sottomarini in fibra ottica con una capacità 12 volte maggiore dell'attuale

Le giapponesi NEC e NTT hanno dimostrato che è possibile aumentare di 12 volte della capacità dei cavi sottomarini in fibra ottica senza intervenire sul loro diametro.
di Manolo De Agostini pubblicata il 27 Marzo 2024, alle 09:01 nel canale Scienza e tecnologiaNTTNEC
Le giapponesi NEC e NTT Corporation hanno sperimentato con successo la trasmissione su un cavo transoceanico lungo 7280 chilometri composto da una fibra ottica "12 core", caratterizzata al suo interno da 12 percorsi di trasmissione del segnale ottico, il tutto su un cavo con diametro esterno standard (0,125 mm).
Lo scambio di informazioni sulla rete Internet mondiale è in costante crescita e, probabilmente, questo aumento accelererà nei prossimi anni: per questo motivo vi è la necessità di incrementare la capacità di trasmissione dei cavi ottici sottomarini, oltre che il loro numero.
I cavi ottici sottomarini esistenti utilizzano fibra single-core, cioè dotata di un unico percorso di trasmissione ottica (core) all'interno di una singola fibra. La fibra multicore prevede più percorsi per aumentare la capacità di trasmissione, senza modificare il diametro esterno standard della fibra stessa.
Mentre NEC è impegnata in un progetto per l'installazione di un sistema di cavi ottici sottomarini a lungo raggio basato su fibra a 2 core, ha deciso di unire le forze con NTT per rispondere ai futuri bisogni mondiali.
Aggiungere più core a una fibra ottica con un diametro esterno standard porta spesso e volentieri al cosiddetto "crosstalk", un fenomeno per il quale i segnali ottici fuoriescono da un core andando a interferire con i segnali ottici nei core adiacenti: si creano così interferenze che deteriorano la qualità delle comunicazioni.
Nelle trasmissioni a lunga distanza, oltre al crosstalk, l'assenza di uniformità di ritardo e perdite tra i segnali ottici vanno a complicare ulteriormente un'accurata ricezione dei segnali trasmessi.
Per affrontare questi problemi NEC e NTT si sono divise i compiti: la prima ha creato un algoritmo per demodulare i segnali ricevuti usando la tecnologia Multiple Input Multiple Output (MIMO), mentre la seconda si è occupata di mettere a punto il cavo in fibra ottica a 12 core di alta qualità.
"La tecnologia MIMO è comunemente utilizzata per separare più segnali radio interferenti, ma scala di elaborazione del segnale MIMO messa in pratica nelle comunicazioni ottiche esistenti è limitata ai segnali multiplex a due polarizzazioni", spiega NEC.
"Inoltre, la fibra multicore con molti core richiede un'elaborazione del segnale più estesa perché i segnali ottici vengono ulteriormente multiplexati. Inoltre, il verificarsi casuale di crosstalk nella trasmissione a lunga distanza è un problema che deve essere affrontato".
"NEC ha sviluppato un algoritmo per la trasmissione a lunga distanza e l'ha applicato a 24 x 24 MIMO (12 core x 2 polarizzazioni), consentendo una separazione e demodulazione accurata dei segnali ricevuti ad alta velocità".
NTT, invece, ha creato tecnologie di progettazione per ottenere una fibra multicore accoppiata e dispositivi ottici di ingresso/uscita (collegamento fan-in/fan-out) che riducono gli effetti della non uniformità tra ritardo e perdita del segnale.
Combinando queste tecnologie, NEC e NTT hanno condotto esperimenti di trasmissione a lunga distanza su oltre 7.280 km, ipotizzando un cavo sottomarino ottico di classe transoceanica, e sono riuscite per la prima volta al mondo a demodulare accuratamente "12 segnali ottici multiplexati spazialmente" offline.
Si stima che la tecnologia sarà pronta per l'impiego effettivo tra il 2030 e il 2040, nel frattempo le due società porteranno avanti le ulteriori fasi di ricerca e sviluppo.
3 Commenti
Gli autori dei commenti, e non la redazione, sono responsabili dei contenuti da loro inseriti - infoNon penso. Intanto un singolo cavo se viene tagliato, viene tagliato tutto quanto: se un core si danneggia, si danneggiano anche quelli adiacenti.
Un cavo sottomarino e' formato da diversi cavi in fibra ottica messi assieme, e credo (ma non sono sicuro, dovrei cercare una fonte), che alcuni siano gia' di backup, nel senso che sono li' per entrare in gioco nel caso in cui una singola fibra si danneggiasse. Ma in genere se tranci un cavo di questo tipo (e sono cavi progettati per sopravvivere senza danni ai morsi degli squali, per dire), tranci comunque di netto tutto quanto.
I core aggiuntivi inoltre non sono isolati, ma sono accoppiati, e se fai i calcoli vedi che un segnale luminoso puo' passare da un core all'altro; anzi, parte della ricerca consisteva proprio nel gestire questo accoppiamento in maniera tale che lo scambio di segnali fra i core permettesse l'incremento di banda. Utilizzare questa fibra quindi non e' equivalente ad avere diverse fibre ad un solo nucleo isolate fra di loro (come succede adesso), c'e' proprio una fisica diversa da gestire.
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