Nokia的Bell實驗室突破兩項海底傳輸紀錄
國際科技通訊公司Nokia所擁有的指標性研究機構貝爾實驗室(Bell Labs)日前宣布突破兩項海底光纖傳輸紀錄。第一項紀錄是在長達7,865公里(約為東京到西雅圖)之距離實現單光波800Gbps的數據傳輸速率。這個距離是在原先相同容量下的兩倍距離遠，降低跨洋通訊成本；第二項紀錄是由貝爾實驗室與同樣屬於Nokia的阿爾卡特海底網路公司(ASN, Alcatel Submarine Networks)共同達成，透過C波段未重複傳輸系統在291公里範圍內實現41Tbps的淨傳輸量。C波段未重複傳輸系統通常用於連接島嶼、海上能源平台及陸地，這類系統在相同距離內原先的紀錄是35Tbps傳輸量。貝爾實驗室在法國巴黎的實驗室達成這兩個里程碑。
貝爾實驗室和阿爾卡特公司於今(2023) 年10月4日至5日在蘇格蘭舉行的歐洲光通訊會議(European Conference on Optical Communications, ECOC)上展示這兩項紀錄上的科學發現。
現行提升光傳輸速度的技術主要有三種，第一種是「利用複數相異波長提升傳輸速度」，科學家找出傳輸效率最佳的數種光波長，利用波長間隔傳輸方式，也就是傳輸模式多重化讓光波傳輸效率提升。第二種是「利用單波長提高傳輸速度」，理論上將光源快速反覆開關、製造閃爍以提高鮑爾率(Baud Rate)，傳輸效能也會提升。鮑爾率是指每秒訊號變化的數量，對於設備之間資料傳輸的速度和效率至關重要。最後一種是「增加光纖數量」，若資源充足，增加光纖傳輸通道的數量，當然是增加傳輸效率的方法之一。
貝爾實驗室和阿爾卡特公司鑽研第二種技術，透過提升鮑爾率創造新紀錄，更高的鮑爾率代表更快的數據傳輸及接收速率，相對將光波長傳輸模式多重化或增加光纖數量以提升光傳輸效率的方案，貝爾實驗室及阿爾卡特公司透過反覆閃爍光源提高鮑爾率並降低光傳輸中易分散的影響，將單一光波基本傳輸性能提升，在光纖通道上傳輸更遠的距離。
這兩項紀錄背後的研究對於下一代海底纜線傳輸系統影響甚鉅，在全球網際網路及人工智慧急速發展的時代，數據傳輸需求急速成長，儘管未來的海纜系統會使用多重新興技術，包括多重波長模式、多核心系統等，但高鮑爾率提升光傳輸系統單一傳輸通道的基本性能及效率並強化其耐用性，將來各種技術普及使用，海底纜線能夠更有效地連接大西洋和太平洋兩岸的城市，同時減少海上中繼接收器，降低海纜傳輸成本，減少全球數位鴻溝。
資料來源：
l Nokia, 2023. Nokia Bell Labs sets a new world record of 800 Gbps for transoceanic optical transmission. https://www.nokia.com/about-us/news/releases/2023/10/10/nokia-bell-labs-sets-a-new-world-record-of-800-gbps-for-transoceanic-optical-transmission/
l Nokia bell labs, 2023. This record-breaking Nokia Bell Labs researcher has a need for speed. https://www.bell-labs.com/institute/blog/this-record-breaking-nokia-bell-labs-researcher-has-a-need-for-speed/
l Telecoms, 2023. Nokia Bell Labs makes submarine cables go blinkin’ fast. https://telecoms.com/524184/nokia-bell-labs-makes-submarine-cables-go-blinkin-fast/
l Wevolver, 2023. Understanding Baud Rates: A Comprehensive Guide. https://www.wevolver.com/article/baud-rates-the-most-common-baud-rates
l CTIMES, 2004。/光纖通信硬體概論（上）https://www.ctimes.com.tw/DispArt/tw/Fiber/%E5%85%89%E7%BA%96%E9%85%8D%E6%8E%A5%E8%A8%AD%E5%82%99/0410051727V4.shtml