Engenheiros batem record na velocidade de transmissão de dados na internet: 178 Tb/s

A taxa de transmissão de dados mais rápida do mundo foi alcançada por uma equipe de engenheiros da UCL (University College London) que atingiu uma velocidade de internet um quinto mais rápida do que o recorde anterior.

Trabalhando com duas empresas, Xtera e KDDI Research, a equipe de pesquisa liderada pela Dra. Lidia Galdino (UCL Electronic & Electrical Engineering), atingiu uma taxa de transmissão de dados de 178 terabits por segundo (178.000.000 megabits por segundo) – uma velocidade na qual seria possível baixar toda a biblioteca Netflix em menos de um segundo. A velocidade é suficiente para transmitir o conteúdo de 222 discos de Blu-Ray, com imagens em altíssima definição num único segundo. 

O recorde, que é o dobro da capacidade de qualquer sistema implantado atualmente no mundo, foi alcançado pela transmissão de dados por meio de uma gama muito mais ampla de cores de luz, ou comprimentos de onda, do que normalmente é usado em fibra óptica. (A infraestrutura atual usa uma largura de banda de espectro limitada de 4.5THz, com sistemas de largura de banda comercial de 9THz entrando no mercado, enquanto os pesquisadores usaram uma largura de banda de 16,8THz.)

Para fazer isso, os pesquisadores combinaram diferentes tecnologias de amplificador necessárias para aumentar a potência do sinal nesta largura de banda mais ampla e velocidade maximizada pelo desenvolvimento de novas constelações de Forma Geométrica (GS) (padrões de combinações de sinais que fazem o melhor uso das propriedades de fase, brilho e polarização do luz), manipulando as propriedades de cada comprimento de onda individual. A conquista é descrita em um novo artigo na IEEE Photonics Technology Letters.

O benefício da técnica é que ela pode ser implantada em uma infraestrutura já existente de maneira econômica, atualizando os amplificadores que estão localizados nas rotas de fibra óptica em intervalos de 40-100 km. (Atualizar um amplificador custaria £ 16.000, enquanto a instalação de novas fibras ópticas pode, em áreas urbanas, custar até £ 450.000 o quilômetro.)

O novo recorde, demonstrado em um laboratório da UCL, é um quinto mais rápido do que o recorde mundial anterior detido por uma equipe no Japão.

Para você ter uma ideia mais clara da velocidade, 178,08 Tb são equivalentes a 22,25 TB (terabytes) de dados a todo segundo. Para comparar, o cabo submarino do Google que liga Estados Unidos e Japão dá conta de 60 Tb/s, ou 7,5 Terabytes por segundo entre os dois países.

Nessa velocidade, levaria menos de uma hora para baixar os dados que compuseram a primeira imagem mundial de um buraco negro (que, devido ao seu tamanho, teve que ser armazenado em meia tonelada de discos rígidos e transportado por avião) … A velocidade está próxima do limite teórico de transmissão de dados estabelecido pelo matemático americano Claude Shannon em 1949.

O autor principal, Dr. Galdino, professor da UCL e bolsista da Royal Academy of Engineering Research, disse: “Embora as atuais interconexões de data center em nuvem de última geração sejam capazes de transportar até 35 terabits por segundo, estamos trabalhando com novas tecnologias que utilizam de forma mais eficiente a infraestrutura existente, fazendo melhor uso da largura de banda da fibra óptica e permitindo uma taxa de transmissão recorde mundial de 178 terabits por segundo. ”

Desde o início da crise COVID-19, a demanda por serviços de comunicação de banda larga disparou, com algumas operadoras experimentando um aumento de até 60% no tráfego de internet em comparação com antes da crise. Nessa situação sem precedentes, a resiliência e a capacidade das redes de banda larga tornaram-se ainda mais críticas.

O Dr. Galdino acrescentou: “Mas, independentemente da crise da Covid-19, o tráfego da Internet aumentou exponencialmente nos últimos 10 anos e todo esse crescimento na demanda de dados está relacionado à redução do custo por bit. O desenvolvimento de novas tecnologias é crucial para manter essa tendência de redução de custos e, ao mesmo tempo, atender às demandas futuras de taxa de dados que continuarão a aumentar, com aplicativos ainda impensados ​​que transformarão a vida das pessoas ”.

Este trabalho é financiado pela Royal Academy of Engineering, The Royal Society Research grant, e a bolsa do programa EPSRC TRANSNET.

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