Το σύστημα οπτικών ινών με τεχνητή νοημοσύνη φτάνει σε ταχύτητα ρεκόρ 2547 Tbs

Φανταστείτε να κατεβάζετε μια ταινία 8K άμεσα, χωρίς χρόνο αναμονής.Μια πρόσφατη συνεργασία μεταξύ της FiberHome, China Mobile, και ερευνητικά ιδρύματα έχει επιτύχει ένα εντυπωσιακό 254.Διαβίβαση δεδομένων 7 terabits ανά δευτερόλεπτο (Tb/s) σε 200 χιλιόμετρα ενιαίας μορφής ινών - δημιουργία νέου παγκόσμιου ρεκόρ μέσω της ενσωμάτωσης των τεχνολογιών οπτικής και τεχνητής νοημοσύνης.

Σύμφωνα με τις προβλέψεις της IDC, ο παγκόσμιος όγκος δεδομένων θα φθάσει τα 175-181 zettabytes (ZB) έως το 2025 - τριπλάσιο από το 2020.Αυτή η αύξηση οδηγείται από αναδυόμενες τεχνολογίες, συμπεριλαμβανομένων των μεγάλων γλωσσικών μοντέλων AI, γενετική τεχνητή νοημοσύνη και edge computing, όλα απαιτούν πρωτοφανείς ταχύτητες και χωρητικότητα μετάδοσης δεδομένων.

Τα παραδοσιακά οπτικά συστήματα επικοινωνίας δυσκολεύονται να εξισορροπήσουν την χωρητικότητα, την απόσταση και την αποτελεσματικότητα.Τα οπτικά δίκτυα - η ραχοκοκαλιά της ψηφιακής υποδομής - αντιμετωπίζουν τεράστιες ευκαιρίες και προκλήσειςΑν η ψηφιακή οικονομία είναι ένα τρένο υψηλής ταχύτητας, τα οπτικά δίκτυα είναι οι γραμμές που επιτρέπουν την πρόοδό της.

Το επίτευγμα αυτό αντιπροσωπεύει σημαντικές εξελίξεις σε τρεις βασικές πτυχές των οπτικών συστημάτων μετάδοσης:

• Υψηλή χωρητικότητα:Εφαρμόζοντας την πολυσύνδεση διαίρεσης πυκνού μήκους κύματος και τη συνεργατική μετάδοση πολλαπλών ζώνων (S + C + L), οι ερευνητές επέκτειναν το φάσμα ζώνης σε 19,8THz - πάνω από τέσσερις φορές τα συμβατικά συστήματα.Αυτό μετατρέπει έναν μονοδρόμο σε τετραδρόμο για τα δεδομέναΗ προηγμένη φασματική επίπεδη και υβριδική ενίσχυση επιτύχουν φασματική απόδοση 12,86bit/s/Hz, συσκευάζοντας περισσότερα δεδομένα στο διαθέσιμο εύρος ζώνης.
• Εξαιρετική ποιότητα σήματος:Μετά από 200 χιλιόμετρα μετάδοσης, η ποιότητα του σήματος παρέμεινε άριστη.βελτίωση της σταθερότητας και της αντοχής στις παρεμβολέςΟι συνδυασμένες τεχνικές ενίσχυσης, συμπεριλαμβανομένης της ενίσχυσης Raman, ελαχιστοποίησαν την εξασθένιση του σήματος και τα μη γραμμικά αποτελέσματα.
• Μεταφορά με ενισχυμένη τεχνητή νοημοσύνη:Οι αλγόριθμοι μηχανικής μάθησης, ιδιαίτερα η εξίσωση νευρωνικών δικτύων μεταφοράς μάθησης, αύξησαν τη συνολική απόδοση κατά 11,7%.Σε αντίθεση με την παραδοσιακή ψηφιακή επεξεργασία σήματοςΗ τεχνητή νοημοσύνη επιτρέπει ανεξάρτητα μοντέλα νευρωνικών δικτύων για κάθε ζώνη, διορθώνοντας μη γραμμικά σφάλματα ενώ μειώνει την κατανάλωση ενέργειας.

Μια βασική καινοτομία περιλαμβάνει τη χρήση νευρωνικών δικτύων για τη διόρθωση σφαλμάτων μετάδοσης ινών.με εγγενείς περιορισμούς στην αποτελεσματικότητα και την ακρίβειαΟι αλγόριθμοι τεχνητής νοημοσύνης εκτελούν αυτή την εργασία πιο αποτελεσματικά, όπως ένας έμπειρος μηχανικός που προσαρμόζει τις παραμέτρους σε πραγματικό χρόνο.

Η ομάδα χρησιμοποίησε τη μάθηση μεταφοράς για να βελτιώσει δραματικά την αποτελεσματικότητα της εκπαίδευσης της τεχνητής νοημοσύνης.και L ζώνες - απαιτούν τεράστια δεδομένα και χρόνο - μεταφορά μάθησης εφαρμόζει την εμπειρία C ζώνη σε S / L ζώνεςΗ πρόοδος αυτή αντιμετωπίζει κρίσιμες προκλήσεις στη συλλογή δεδομένων και την ανάπτυξη μοντέλων, επιταχύνοντας την πρακτική εφαρμογή.

Είναι αξιοσημείωτο ότι τα μοντέλα ζώνης S / L διατήρησαν σταθερή απόδοση παρά τα διαφορετικά χαρακτηριστικά μήκους κύματος, τις κατανομές ισχύος και τα μη γραμμικά περιβάλλοντα.3% βελτίωση του καθαρού ρυθμού δεδομένων με εξισορρόπηση νευρωνικών δικτύωνΟι δοκιμές επιβεβαίωσαν σημαντική αντιστάθμιση για τις μη γραμμικές διακυμάνσεις του δέκτη, συμπεριλαμβανομένων των ορίων εύρους ζώνης του διαμορφωτή και του θορύβου του ενισχυτή.Η γενίκευση διασταυρούμενων σενάριων καθιερώνει τη μάθηση μεταφοράς ως βασικό παράγοντα για την ΤΝ στις οπτικές επικοινωνίες.

Αυτό το ρεκόρ σηματοδοτεί μια νέα φάση στα συστήματα οπτικής επικοινωνίας που ενισχύονται από την τεχνητή νοημοσύνη.Τα μελλοντικά οπτικά δίκτυα θα απαιτούν μεγαλύτερη χωρητικότητα, χαμηλότερη καθυστέρηση και αυξημένη ανθεκτικότητα.Η εμβάθυνση της ενσωμάτωσης της τεχνητής νοημοσύνης και των οπτικών τεχνολογιών υπόσχεται ολοένα και πιο έξυπνα δίκτυα που θα μπορούν να υποστηρίξουν την παγκόσμια ψηφιοποίηση με υπερ-υψηλές ταχύτητες, εξαιρετικά αξιόπιστη μετάδοση - ιδιαίτερα για διεθνείς και υπερατλαντικές εφαρμογές.

Με τη συνεχή πρόοδο στην επέκταση πολλαπλών ζώνων, την αλγοριθμική βελτιστοποίηση και την ενσωμάτωση υλικού, τα οπτικά δίκτυα πλησιάζουν την εποχή των petabits (1 petabit = 1000 terabits).Αυτό θα δημιουργήσει μια ισχυρή ολο-οπτική βάση για την ανάπτυξη της ψηφιακής οικονομίας., επιτρέποντας πιο αποτελεσματική, βολική και έξυπνη συνδεσιμότητα παγκοσμίως.