طراحی نوعی فیبر نوری برای استحکام شبکه‌های اطلاعاتی

به گزارش خبرگزاری صداو سیما، فیبر‌های نوری ستون فقرات شبکه‌های اطلاعاتی مدرن ما از ارتباطات دوربرد از طریق اینترنت گرفته تا انتقال اطلاعات با سرعت بالا در مراکز داده و بورس اوراق بهادارهستند، فیبر نوری در دنیای جهانی شده ما حیاتی است.

با این حال، شبکه‌های فیبر از نظر ساختاری بی‌نقص نیستند و در صورت بروز مشکل، انتقال اطلاعات به خطر می‌افتد.

بیشتر بخوانید: اخباری که در وبسایت منتشر نمی‌شوند!

برای رفع این مشکل، فیزیکدانان دانشگاه باث نوع جدیدی از فیبر طراحی کرده‌اند که برای افزایش استحکام شبکه‌ها طراحی شده است. این استحکام می‌تواند به ویژه در عصر آینده شبکه‌های کوانتومی مهم باشد.
این تیم فیبر‌های نوری، یعنی کانال‌های شیشه‌ای انعطاف‌پذیری که اطلاعات از طریق آن‌ها ارسال می‌شود، را ساخته‌اند که می‌توانند با استفاده از ریاضیات توپولوژی از نور، یا در واقع حامل اطلاعات، محافظت کنند. بهتر از همه، این فیبر‌های اصلاح شده به راحتی مقیاس‌پذیر هستند، به این معنی که ساختار هر فیبر را می‌توان در طول هزاران کیلومتر حفظ کرد. نتایج این پروژه در نشریه Science Advances منتشر شده است.

در ساده‌ترین حالت، فیبر نوری که معمولاً دارای قطر ۱۲۵ میکرومتر (مشابه تار‌های ضخیم مو) است، شامل هسته‌ای از شیشه جامد است که با روکشی احاطه شده است. نور از میان هسته عبور می‌کند، جایی که گویی از آینه منعکس می‌شود.

با این حال، مسیری که فیبر نوری هنگام عبور طی می‌کند، به ندرت مستقیم و بدون مزاحمت است در این مسیر چرخش‌ها، حلقه‌ها و خم‌ها عادی هستند. اعوجاج در فیبر می‌تواند باعث کاهش حجم اطلاعات در هنگام حرکت بین فرستنده و گیرنده شود.

برای طراحی این فیبر جدید، این تیم از توپولوژی استفاده کرد، که مطالعه ریاضی کمیت‌هایی است که علیرغم اعوجاج‌های مداوم در هندسه بدون تغییر باقی می‌مانند. اصول آن در حال حاضر در بسیاری از زمینه‌های تحقیقات فیزیک اعمال می‌شود. با اتصال پدیده‌های فیزیکی به اعداد، می‌توان از اثرات مخرب یک محیط بی نظم جلوگیری کرد.

فیبر طراحی شده توسط محققان این پروژه، ایده‌های توپولوژیکی را با گنجاندن چندین هسته هدایت کننده نور در یک فیبر، که به صورت مارپیچی به هم متصل شده‌اند، را به کار می‌گیرد. نور می‌تواند بین این هسته‌ها بپرد، اما به لطف طراحی توپولوژیکی در لبه محبوس می‌شود. این حالت‌های لبه در برابر بی نظمی در ساختار محافظت می‌شوند.

دکتر آنتون سوسلوف، فیزیکدان این دانشگاه، گفت: «با استفاده از فیبر ما، نور کمتر تحت تأثیر اختلالات محیطی قرار می‌گیرد.»

با استفاده از فیبر‌های نوری با طراحی توپولوژیکی، محققان ابزار‌هایی برای جلوگیری از اثرات تخریب سیگنال با ساختن سیستم‌های فوتونیک ذاتاً قوی خواهند داشت.

دکتر پیتر موزلی، گفت: «پیش از این، دانشمندان ریاضیات پیچیده توپولوژی را برای نور به کار می‌بردند، اما در اینجا در دانشگاه باث، ما تجربیات زیادی در ساخت فیبر‌های نوری داریم. ما ریاضیات را با تخصص خود در کنار هم قرار دادیم تا فیبر توپولوژیکی ایجاد کنیم.»

این تیم اکنون به دنبال شرکای صنعتی برای توسعه بیشتر فناوری خود هستند. دکتر سوسلوف گفت: «ما واقعاً مشتاق هستیم که به مردم کمک کنیم تا شبکه‌های ارتباطی قوی بسازند و برای مرحله بعدی این کار آماده هستیم.»

آقای رابرتز افزود: «ما نشان داده‌ایم که می‌توانید کیلومتر‌ها فیبر توپولوژیکی را به دور یک قرقره بچرخانید. ما یک اینترنت کوانتومی را تصور می‌کنیم که در آن اطلاعات با استفاده از اصول توپولوژیکی به طور قوی در سراسر قاره‌ها منتقل می‌شود.

وی خاطرنشان کرد این تحقیق دارای مفاهیمی است که فراتر از شبکه‌های ارتباطی است. او گفت: «توسعه فیبر نه تنها یک چالش فناورانه است، بلکه به خودی خود یک زمینه علمی هیجان‌انگیز است.»

انتظار می‌رود شبکه‌های کوانتومی در سال‌های آینده نقش مهمی در فناوری ایفا کنند. فن‌آوری‌های کوانتومی ظرفیت ذخیره و پردازش اطلاعات را به روش‌های قدرتمندتر از رایانه‌های کلاسیک امروزی و همچنین ارسال پیام‌های ایمن در سراسر شبکه‌های جهانی بدون هیچ گونه شانسی برای استراق سمع دارند.

اما حالت‌های کوانتومی نور که اطلاعات را انتقال می‌دهند به راحتی تحت تأثیر محیط زیست قرار می‌گیرند و یافتن راهی برای محافظت از آن‌ها یک چالش بزرگ است. این کار ممکن است گامی در جهت حفظ اطلاعات کوانتومی در فیبر نوری با استفاده از طراحی توپولوژیکی باشد.

منبع: خبرگزاری صدا و سیما

کلیدواژه: فیبر های نوری فیبر نوری شبکه ها

درخواست حذف خبر:

«خبربان» یک خبرخوان هوشمند و خودکار است و این خبر را به‌طور اتوماتیک از وبسایت www.iribnews.ir دریافت کرده‌است، لذا منبع این خبر، وبسایت «خبرگزاری صدا و سیما» بوده و سایت «خبربان» مسئولیتی در قبال محتوای آن ندارد. چنانچه درخواست حذف این خبر را دارید، کد ۳۶۸۴۰۶۱۳ را به همراه موضوع به شماره ۱۰۰۰۱۵۷۰ پیامک فرمایید. لطفاً در صورتی‌که در مورد این خبر، نظر یا سئوالی دارید، با منبع خبر (اینجا) ارتباط برقرار نمایید.

با استناد به ماده ۷۴ قانون تجارت الکترونیک مصوب ۱۳۸۲/۱۰/۱۷ مجلس شورای اسلامی و با عنایت به اینکه سایت «خبربان» مصداق بستر مبادلات الکترونیکی متنی، صوتی و تصویر است، مسئولیت نقض حقوق تصریح شده مولفان در قانون فوق از قبیل تکثیر، اجرا و توزیع و یا هر گونه محتوی خلاف قوانین کشور ایران بر عهده منبع خبر و کاربران است.

خبر بعدی:

دردسرها و مشکلات توسعه فیبر نوری به روایت مدیران اپراتورهای ثابت

به گزارش خبرآنلاین و به نقل از زومیت، در نشست تخصصی «راهکارهای تحقق ۳ میلیون اتصال شبکه فیبر نوری در سال ۱۴۰۳» مدیران برخی از اپراتورهای حاضر در پروژه فیبر نوری از مشکلات خود در این پروژه برای ایجاد پوشش و اتصال سخن گفتند. به‌زعم آن‌ها در کنار مشکلاتی که همچنان با شهرداری‌های شهرهای بزرگ وجود دارد، تأمین سخت‌افزارهای لازم ازجمله OLT (ترمینال خط نوری، Optical Line Terminal) و مودم، چالشی است که تحقق اهداف پروژه را با تردید مواجه می‌کند.

در این نشست، «صادق عباسی شاهکوه» مشاور وزیر ارتباطات و مجری طرح توسعه فیبر نوری منازل و کسب‌وکارها، عنوان کرد که پروژه توسعه شبکه FTTH‌ در اروپا طی ۱۰ سال اجرایی شده و هم‌اکنون به ۶۰ درصد پوشش و ۵۳ درصد اتصال رسیده است.

عباسی گفت که انتظار می‌رود تا پایان سال جاری یا حداکثر پایان دولت سیزدهم، ایجاد ۲۰ میلیون پوشش فیبر نوری محقق شود؛ اما اکنون مسئله اتصال به شبکه مطرح است.

او با اشاره به این‌که در سال گذشته حدود ۵ درصد اتصال ایجاد شده است، برنامه سال جاری را برای اتصال ۲۰ درصدی محقق‌شدنی خواند.

شهرداری‌ها همکاری نمی‌کنند

در این نشست مدیران برخی اپراتورها به بیان مشکلات و نظرات خود پرداختند. ازجمله حسن شانه‌ساززاده، رئیس هیئت‌مدیره شاتل عنوان کرد که شهرداری‌های شهرهای بزرگ و به‌خصوص تهران با این پروژه همکاری نمی‌کنند و عمده پوششی که تاکنون ایجاد شده، مربوط به شهرهایی است که نظر اقتصادی کم‌برخوردار شمرده می‌شوند و به همین دلیل اتصال به شبکه با چالش مواجه شده است.

او گفت: «همین‌که کار ایجاد پوشش را در شهری انجام می‌دهیم، بدون تبلیغات و بازاریابی حدود ۱۱ درصد مشترک جذب می‌کنیم که این عدد در شهر مشهد حدود ۱۸ درصد است و این نشان می‌دهد اگر قرار است اتصال ۳ میلیونی رخ بدهد، باید به سراغ شهرهای بزرگ‌تر و کلان‌شهرها برویم. این در حالی است که در تهران اصلاً شهرداری همکاری نمی‌کند و در شیراز هم ۶ ماه است که کار خوابیده».

شانه‌ساززاده مشکل دیگر را تأمین مودم عنوان کرد و گفت: «مودم‌های AC نمی‌توانند کیفیت لازم را ارائه دهند و باید مودم Wi-Fi 6 باشد تا مشترک لذت فیبر را احساس کند؛ اما تولیدکنندگان داخلی نمی‌توانند چنین مودم‌هایی را تولید کنند و در مقابل اجازه واردات هم داده نمی‌شود».

او همچنین از وزارت ارتباطات خواست تا با همکاری پست‌بانک، امکانی را فراهم کنند که مشترکان به صورت اقساطی و اعتباری، سرویس را خریداری کنند.

مسئله مودم جدی است

داود زارعیان، معاون تجاری و امور مشتریان شرکت مخابرات ایران از کمبود مودم و بی‌کیفیت بودن مودم‌های موجود در بازار انتقاد کرد و گفت: «اگر مسئله مودم حل نشود، انتظار ۳ میلیون اتصال به‌سادگی محقق نمی‌شود».

او همچنین کمبود دیگر تجهیزات شبکه و پیمانکار نصب، به‌خصوص در شهرهای کوچک‌تر را گوشزد کرد و گفت: «در سال گذشته ۹۸ هزار مشتری برای دریافت سرویس فیبر نوری در تهران ثبت‌نام کردند اما ما نتوانستیم به آن‌ها سرویس بدهیم».

معاون شرکت مخابرات عنوان کرد این شرکت تا پایان سال گذشته ۳۰۹ هزار مشترک FTTH در کل کشور داشته که ۱۱۰ هزار مشترک در سال ۱۴۰۲ جذب شده‌اند. به گفته او شرکت مخابرات در برنامه خود برای سال جاری اتصال ۵۰۰ هزار مشترک جدید را داشته که در نظر دارد با اصلاح آن، هدف یک‌میلیون مشترک را تعریف کند.

استفاده از 5G برای افزایش پوشش

علیرضا صیدی، مدیرعامل مبین‌نت نیز در سخنان کوتاهی با تأیید مشکلاتی که دیگر مدیران عنوان کردند، از رگولاتوری خواست اجازه ندهد تا میان اپراتورها رقابت ناسالمی در زمینه جذب مشترک ایجاد شود.

او گفت: «در زمینه پوشش، رقابت بدی ایجاد شد که درنتیجه آن برخی احساس کردند پولی ریخته شده و هرکس باید سهم خود را بردارد». او تأکید کرد از سرویسی که با قیمت بسیار پایین عرضه می‌شود، باید ترسید.

پوشش با اتصال به فیبر نوری تفاوت دارد

محمدعلی یوسفی‌زاده، مدیرعامل آسیاتک نیز در این نشست عنوان کرد این شرکت بیش از ۷۵۰ هزار خانوار را تحت پوشش فیبر نوری قرار داده؛ اما تعداد اتصال‌های ایجادشده هنوز به ۱۰ هزار نرسیده و از این نظر، اپراتورها کار سختی پیش رو دارند.

او پیشنهاد خود را برای افزایش سرعت در ایجاد اتصال، این‌طور توضیح داد: «پوشش کامل FTTH‌ برای کلان‌شهرها است؛ اما در حاشیه شهرهای بزرگ و شهرهای کوچک از ادغام فیبر نوری و 5G استفاده می‌کنند. به‌این‌ترتیب سرعت اتصال تا ۷۵ درصد افزایش و هزینه‌های اپراتور تا ۴۳ درصد کاهش پیدا می‌کند».

یوسفی‌زاده گفت این طرح را به رگولاتوری پیشنهاد داده؛ اما تاکنون با آن موافقت نشده است. او درعین‌حال عنوان کرد چنین روندی می‌تواند سرنوشت 3G و VDSL‌ را برای 5G هم رقم بزند و این فناوری بدون استفاده کامل از رده خارج شود.

مدیرعامل آسیاتک همچنین به روند اجرایی اتصال خانه‌ها به فیبر اشاره کرد و گفت: «دی‌ماه پارسال ۴۰ تیم در کرمانشاه مستقر کردیم و تصور می‌کردیم می‌توانند ۱۰ هزار اتصال ایجاد کنند؛ اما به‌سختی به ۳ هزار خانه رسید». او ایجاد ۲۰ درصد اتصال را نه هدفی یک‌ساله که پروژه‌ای ۳ ساله خواند.

یوسفی‌زاده همچنین عنوان کرد به دلیل کمبود تجهیزات، تمامی ۷۵۰ هزار مشترکی که تحت پوشش فیبر آسیاتک قرار گرفته‌اند، هم‌اکنون آماده سرویس‌دهی نیستند و گاهی این شرکت مجبور می‌شود برخی تجهیزات شبکه را از شهری که تقاضا فعلاً وجود ندارد به شهر دیگری منتقل کند. او گفت تولیدکنندگان داخلی قول داده‌اند هر هفته ۵۰۰ مودم تأمین کنند اما به ۲۰۰ عدد هم نرسیده‌اند.

برای مودم باید فکری کرد

در پاسخ به این انتقادها، حسین ریاضی، رئیس سندیکای صنعت مخابرات ایران عنوان کرد: «تولیدکنندگان داخلی می‌گویند اپراتورها حاضر نیستند برای قرارداد خود پیش‌پرداخت داشته باشند و برخی از آن‌ها بدهی‌های قبلی نیز دارند».

او با انتقاد از نبود نگاه بلندمدت در اجرای این پروژه عنوان کرد: «اگر قرار است امسال ۳ میلیون اتصال ایجاد شود، باید سال گذشته چنین جلسه‌ای برگزار می‌شد».

ریاضی گفت: «حتی اگر همین امروز بخواهیم ۳ میلیون مودم وارد کنیم تا کارهای مربوط به ثبت سفارش و تأمین ارز و… انجام شود، عملاً به پایان شهریور می‌رسیم و این یعنی در نیمه دوم سال باید هرماه ۵۰۰ هزار اتصال ایجاد شود که منطقی نیست».

او مشکل عمده صنعت را نه تأمین مودم که جریان نقدینگی عنوان کرد که باعث شده است اپراتورها نتوانند هزینه‌های تولید را پرداخت کنند.

نتیجه‌گیری

در پایان این نشست، عباسی شاهکوه با جمع‌بندی نظرات عنوان‌شده، تأکید کرد: «تأمین تجهیزات و به‌خصوص مودم اکنون به Bottleneck (گلوگاه) این پروژه تبدیل شده و باید برنامه‌ای برای آن اندیشید».

به گفته عباسی، پیشنهاد شده است توافقی میان اپراتورها، تولیدکنندگان و وزارت صمت انجام شود که اپراتورها در شرایط فعلی ۱۰ تا ۲۰ درصد نیاز خود را از داخل تأمین کنند و برای بقیه اجازه واردات داشته باشند.

به گفته او سازمان تنظیم مقررات برنامه‌ای برای افزایش مشوق‌های ارائه‌شده در این طرح را دارد و درعین‌حال می‌خواهد از محل اعتبار موجود در صندوق توسعه فیبر نوری به اپراتورها وام بدهد.

۵۴۵۴

برای دسترسی سریع به تازه‌ترین اخبار و تحلیل‌ رویدادهای ایران و جهان اپلیکیشن خبرآنلاین را نصب کنید. کد خبر 1904482 ذوالفقار دانشی