Повышение скорости сети заменой "один-нуль" алгоритма (ones-and-zeros)
Голландский исследователь предложил радикальные новые методы транспортировки данных по существующим волокнам, что позволит увеличить пропускную способность при низких затратах.



Отказ от традиционных бинарных сигналов из нулей и единиц улучшит пропускную способность оптоволокна, - заявляет некий доктор наук из Голландии. По его мнению, увеличение количества состояний бита с традиционных двух (нуля и единицы) до четырех или даже 8, добавление дополнительных цветностей света, а также изменение частот тактовых импульсов для каждой длины волны существенно увеличат пропускную способность.

«Большее число уровней подразумевает большее количество информации, приходящееся на один символ, таким образом 4 уровня содержат 2 бита информации, а 8 уровней содержат три бита», утверждает Роберт Ван Дер Линден в своей статье на сайте электротехнического факультета Технологического университета Эйндховена.

Итак, по его словам, вы получите в три раза больше информации при одном и том же количестве символов. С другой стороны, такой поток будет сложнее декодировать, но автор утверждает, что это вполне выполнимо.

Проф. Ван Дер Линден, который также работает в компании Genexis, поставляющей оптоволоконное оборудование, говорит, что существует ряд и других мер, способных улучшить пассивные оптические сети (PON), которые часто используются при домашних сетевых оптоволоконных подключениях.

Такая сеть (PON) – это дешевый способ связать десятки домов одной улицы или района общим оптоволоконным кабелем. Тем не менее, они могут вызывать снижение уровня сигнала для тех пользователей, чьи дома более удалены от центрального пункта. Так происходит из-за присутствия в сети дополнительных сплиттеров и т.п. Также, в них наблюдается и общее снижение эффективности. Именно поэтому провайдерам Интернет-услуг, пытающимся улучшить плохую пропускную способность для удаленных абонентов, часто приходится чересчур завышать уровень сигнала для ближних пользователей.

Тем не менее, PON-сети довольно популярны среди провайдеров. Для соединения всего района и центрального передатчика необходим всего один кабель. Это дешевый способ, который требует меньших затрат энергии и расходов на аренду.

Проф. Ван Дер Линден говорит, что это соединение просто нужно несколько оптимизировать. Ведь присутствие потерь очевидно – они возникают тогда, когда приходится завышать уровень сигнала без необходимости для ближних абонентов, но, для поддержания должного уровня сигнала у удаленных пользователей.

На помощь приходит понятие «адаптивной модуляции». Следует «подобрать параметры сигнала под имеющиеся свойства каналов передачи данных», говорит ученый.

Другие пути увеличения пропускной способности
Предложенные улучшения, в сочетании с вышеупомянутым отказом от бинарности, должны привести в соответствие неустойчивые сигналы, которые тяжелее декодировать, для близко расположенных пользователей, которым не важна чистота сигнала, затем будут сформированы хорошие сигналы, которые легче декодировать более удаленным абонентам. Таким образом получится оптимизировать канал для всех пользователей.

Это улучшит и пропускную способность, и производительность – для подключения будет требоваться меньшее время.

Проф. Ван Дер Линден говорит, что это можно выполнить изменением текущих уровней сигнала.  

«Обычно мы используем четыре или восемь равномерно распределенных уровня сигнала. Но, если расположить их через неравные промежутки, можно сделать большие промежутки между парами близко расположенных сигналов. Бит, закодированный с большим расстоянием будет легче декодировать, и поэтому он подойдет для сигналов худшего качества», говорит профессор.

Он также утверждает, что его «умные» идеи оптоволоконной оптимизации, которые позволяют получить лучшие показатели передачи данных, основываются на технологии, которая уже используется в беспроводных, кабельных и DSL-сетях.

Также, Ван Дер Линден предлагает использовать несколько цветов в одном волокне, что позволит сделать несколько потоков данных, а также использовать три различные тактовые частоты.  

«Заказчикам нужен более широкий диапазон, однако платить за него дополнительно они не хотят», приводит статья слова Карла Трана, главы отдела оптических систем будущего в компании Genexis. “Роберт сделал важное достижение – он изобрел способы увеличить пропускную способность без внедрения дорогостоящих технологий. Технологии, которые он предлагает, относительно просты.»  
vop
2018-05-03 13:01:34
Avatar

Чел предложил еще один вариант модуляции/кодирования?

andryas
2018-05-03 13:14:26
Avatar

Не буде серйозно росту, а от падіння макс. відстаней передачі буде, і суттєве.

Дивитися треба в сторону квантової передачі, отам ріст швидкостей буде на багато порядків.

KaYot
2018-05-03 13:38:18
Avatar

Профессор придумал как спасти интернет :)

Еще в конце 90ых, когда я учился в политехе, у нас был курс то ли "системное программирование", то ли "микропроцессорная техника", не помню уже.

Так вот, в начале этого курса умный и веселый лектор рассказывал как зарождалась компьютерная техника и системы счисления для нее.

Изначально двоичной основы в ЭВМ(фактически и в хранении и передаче данных) не было. Экспериментировали кто во что гаразд.

Были и 3ех битовые, и 4ех и даже 10тиричные ЭВМ.

Со временем математически было доказано что экстремум соотношения ёмкость/простота в точности равен e(2.718~). Т.е. идеальная ЭВМ должна быть не двоичной или десятичной, а иметь в основе исчисления число e. Фактически ближе к нему была 3ка, но опять же с точки зрения простоты была выбрана 2ка. Двоичная система, 0 и 1 и степени двойки кругом.

 

Тут та же ситуация, модуляцию в оптоволокне можно технически сделать любой сложности, с огромным числом бит на символ. Но банально проще и дешевле уплотнять сигнал не математикой и техникой, а расширяя спектр и увеличивая число виртуальных каналов.

N.Leiten
2018-05-03 15:56:07
Avatar

Почему мне кажется, что здесь не обошлось без "изнасилования"?

 

То, что описано в статье давно изобретено и называется QAM. Используется, правда, в адаптивных системах передачи данных (там где скорость можно подстраивать или она подстраивается автоматически), например беспроводные системы связи, у которых прямая зависимость скорости от силы входного сигнала. В теории, впихнуть это в ВОЛС не составляет труда (возможно, даже уже внедрено, лень ковырять стандарты), но на практике будут проблемы с усложнением аппаратной части, в плане разработки более сложного dcu в приёмо-передатчиках для согласования модуляций.

ramsess
2018-05-11 17:57:18
Avatar

Это еще  люди знали еще в 20-х годах прошлого века https://ru.wikipedia.org/wiki/Теорема_Шеннона_—_Хартли

 

Вы должны войти

loading