Smartere fiberdatatransmission fordobler kapaciteten til hjemmet

Forskere fra Eindhoven University of Technology og leverandøren af ​​fiberbredbåndsudstyr Genexis har udviklet datatransmissionsteknikker, der kan fordoble eller endda tredoble datatransmissionskapaciteten af ​​eksisterende fiber til hjemmeforbindelserne. For at nyde denne stigning kræver det, at du opgraderer dit modem. Men selvom kun dine naboer gør det, du kan også få en højere datakapacitet.

Teknikkerne gælder for passive optiske netværk (PON'er). Denne type forbindelse udgør omkring 80 procent af fiber til hjemmeforbindelserne på verdensplan. PON'er forbinder typisk 16 til 64 husstande til en fiber, der kommer ind på gaden eller distriktet. Men ikke alle af dem har samme forbindelseskvalitet. Især dem, der er længere væk fra den centrale datastation (a.k.a. central office) har en lavere signalkvalitet. Da udbydere ønsker at garantere forbindelse for alle, nuværende netværk er overdimensionerede, fører til uudnyttet kapacitet.

De hollandske forskere fandt nogle kloge, omkostningseffektive måder at anvende denne ekstra kapacitet på, afhængigt af den faktiske signalkvalitet for hver bruger, ved hjælp af gennemprøvet teknologi fra trådløs, coax og ADSL/VDSL kommunikation. "Et normalt signal består af to tilstande:en bit er enten et et eller et nul", forklarer forsker Robbert van der Linden. "Vi har øget antallet af stater til fire eller endda otte niveauer. Et højere antal niveauer indebærer mere information. På denne måde kan vi overføre dobbelt eller endda tre gange så meget."

For yderligere forbedret ydeevne, det er muligt at overføre disse niveauer med ulige afstande imellem dem. Da niveauerne, der er længere fra hinanden, er nemmere at skelne og dermed afkode, de kræver mindre høj signalkvalitet. Derfor, brugerne længere væk tildeles de niveauer, der er længere fra hinanden, og dem i nærheden af ​​den lokale station bruger niveauerne, der er tættere på hinanden. Dette fører effektivt til en yderligere præstationsgevinst.

En tredje forbedring blev foretaget ved hjælp af flere clockfrekvenser for forskellige brugere. Dette muliggør kortere tidsintervaller mellem de symboler, der transmitteres, og dermed øge gennemstrømningen. Den opnåelige stigning afhænger af det specifikke netværkslayout. "Vi har demonstreret, at ved kun at bruge tre forskellige klokfrekvenser, allerede kan en stigning i gennemløbet på 180 procent opnås", siger Van der Linden.

Den ekstra kapacitet, som disse teknikker stiller til rådighed, kommer fra de højkvalitetsforbindelser tæt på den centrale datastation. Men efterhånden som deres kapacitet stiger, de kræver kortere tid at kommunikere. Det betyder, at der bliver mere tid til rådighed for brugerne længere væk på samme PON, derved også øge deres tilslutningskapacitet.

Forskerne og deres partnere søger nu at udvikle chips, der inkorporerer de nye teknikker. De centrale datastationer samt brugernes modemer skal forsynes med disse. Det er højst sandsynligt, at nye kunder, som får et nyt modem, vil drage fordel først af de nye teknikker. Men selvom kun dine naboer, der er en del af den samme PON-opgradering, din egen kapacitet vil sandsynligvis også stige. De forbedrede teknikker vil forkorte de tidsintervaller, som de opgraderede brugere har brug for til dataoverførsel, giver de andre brugere mere tid til at få deres del af data.

Robbert van der Linden forsvarede sin ph.d.-afhandling med titlen 'Adaptive Modulation Techniques for Passive Optical Networks' tirsdag den 17. april ved Eindhoven University of Technology.