香港理工大学 (理大) 成功打破全球最快数据中心光传输速度 ─ 2公里传输速率达240Gbit/s,是市场上现有系统速率的24倍,数据传输成本每单位仅为四分之一,适合商业用途。实现数据中心的低成本高速数据传输,用户可广泛使用新型通讯模式,例如全景影片、扩增实境和虚拟实境。对社会而言,高数据传输速率将开拓大数据及物联网发展新纪元,推动创新及科技发展。
理大研发的光传输技术,能够满足10,000人同时观看4K视频的带宽需求,相反现有速率只能容纳400人同时观看,而且成本更低。是次研究由理大副校长(科研发展)、光通讯讲座教授卫炳江教授、电子与资讯工程学系吕超教授、电机工程学系副教授刘伯涛博士及电子与资讯工程学系博士后研究员钟康平博士,联同全球资讯与通讯技术解决方案供应商─华为技术有限公司合力研发。
数据中心由众多相互连接的伺服器及相关组件组成,用于处理互联网的海量讯息流量和运算。谷歌、Facebook、YouTube等都是众所周知的全球数据中心。无论是进行网上搜寻、浏览社交媒体平台、网上观看影片,或者上传文件至云端,所有的互联网流量均经过数据中心处理。由于用户对数据传输需求不断增加,数据中心是现今全球通讯网络中增长最快和最重要的一环,是大数据和物联网应用的重要支柱,但同时亦是现时提升传输速度的最大障碍所在。数据中心需要低成本、高数据传输速率的升级方案。然而,市场中一直缺乏实际的解决方案,成为数据中心面对的主要技术难关。
在光通讯系统中,所有文字、声音、音乐、图像和影片均会数位化,然后以光讯号的形式在光纤中传输。传输的时候,由于光会与光纤内的物质分子进行反射和折射相互作用,使得光讯号在抵达接收端时有所改变,成为失真讯号。传输速率越高、传输距离越远,讯号失真的情况越严重,导致接收端无法正确识别传送的讯息,限制了最高传输速率。克服讯号失真,传输速率将得以提升。
现时消除讯号失真的可行方法是采用特制的硬件,例如采用高成本的特殊光纤,能够降低讯号失真。但因为其成本高昂,而且体积大,并不适合数据中心使用。取而代之,理大团队研发软件技术,消除讯号失真。光与单个光纤分子如何发生相互作用是已知的光学理论,但是光纤内有数以十亿随机分布的分子,光纤与光的整体相互作用是不能预测的,因此讯号失真也是随机。然而乱中有序,理大以大数据对比分析的方法分析大量所发出及接收的传输讯号,识别出讯号失真的秩序,从而还原失真的讯号。这个技术采用了廉价和发展成熟的元件,便大幅提升传输速率。结合光学和统计学理论,理大研发的光传输技术打破了世界纪录,为数据中心提供简单、廉价及可商业化的解决应用方案。
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