Infrastructura actuală de Internet de mare viteză nu va fi în stare să acopere cererea din viitor

Cercetătorii au arătat că infrastructura actuală de internet bazată pe cabluri de rețea din cupru existentă în Marea Britanie poate suporta viteze mai mari de internet, dar numai până la o limită. Ei spun că sunt necesare urgent investiții suplimentare dacă guvernul își ia serios angajamentul de a face internetul de mare viteză disponibil pentru toată lumea.

Cercetătorii de la Universitatea din Cambridge și BT au stabilit viteza maximă cu care pot fi transmise datele prin infrastructura actuală de internet.

• Test de cultură generală. Ce este mai mare decât un terabyte?
• Trucul simplu care reduce consumul de energie al centrelor de date cu 30%

Această limită ar permite un internet mai rapid în comparație cu vitezele realizabile în prezent folosind infrastructura standard, cu toate acestea, infrastructura nu va fi capabilă să susțină internetul de mare viteză pe termen lung, scrie Tech Xplore.

Limitarea pe care o are infrastructura actuală de internet

Echipa a descoperit că cablurile de cupru „perechi răsucite” care ajung la fiecare casă și afacere din Marea Britanie sunt limitate fizic în capacitatea lor de a suporta frecvențe mai mari, care la rândul lor suportă rate de date mai mari.

În timp ce internetul complet prin fibră este disponibil în prezent pentru aproximativ una din patru gospodării, este de așteptat să dureze cel puțin două decenii până ca acesta să ajungă în fiecare casă din Marea Britanie. Între timp, însă, infrastructura existentă poate fi îmbunătățită pentru a suporta temporar internet de mare viteză.

Rezultatele, publicate în revista Nature Communications, stabilesc atât o limită fizică a cablurilor de cupru omniprezente în Marea Britanie, cât și subliniază importanța investițiilor imediate în tehnologiile viitoare.

Frecvența maximă pe care o pot transporta cablurile de cupru

Echipa condusă de Cambridge a folosit o combinație de modelare computerizată și experimente pentru a determina dacă este posibil să se obțină viteze mai mari din infrastructura existentă din cupru și a descoperit că aceasta poate transporta o frecvență maximă de aproximativ 5 GHz, peste spectrul utilizat în prezent, care este mai mic de 1 GHz. Cu toate acestea, peste 5 GHz, cablurile de cupru încep să se comporte ca niște antene.

Utilizarea acestei lățimi de bandă suplimentare poate împinge ratele de date pe cablurile de cupru peste câțiva Gigabiți pe secundă pe distanțe scurte, în timp ce cablurile de fibră pot transporta sute de Terabiți pe secundă sau mai mult.

„Orice investiție în infrastructura actuală de internet pe bază de cabluri din cupru ar fi doar o soluție provizorie. Descoperirile noastre arată că eventuala migrare către fibra optică este inevitabilă”, a spus coautorul dr. Anas Al Rawi, de la Laboratorul Cavendish din Cambridge.

Pe ce se bazează infrastructura actuală de internet?

Perechea răsucită (în care doi conductori sunt răsuciți împreună pentru a îmbunătăți imunitatea împotriva zgomotului și pentru a reduce radiațiile electromagnetice și interferențele) a fost inventată de Alexander Graham Bell în 1881.

Cablurile cu perechi răsucite au înlocuit liniile împământate până la sfârșitul secolului al XIX-lea și au fost foarte fiabile încă de atunci. Astăzi, cablurile cu perechi răsucite sunt standardizate pentru a transporta o lățime de bandă de 424 MHz pe lungimi mai scurte de cablu, datorită penetrării mai profunde a fibrei și progresului în procesarea semnalului digital.

Aceste cabluri ajung acum la sfârșitul vieții, deoarece nu pot concura cu viteza cablurilor cu fibră optică, dar nu este posibil să scăpăm de toate cablurile de cupru din cauza costului ridicat al fibrei. Rețeaua de fibră se apropie continuu de utilizatori, dar conexiunea dintre rețeaua de fibră și case va continua să se bazeze pe infrastructura existentă din cupru.

Investiții pentru viitor

Prin urmare, este vital să investim în tehnologii care pot susține rețelele de fibră pe ultimul kilometru pentru a le folosi cât mai bine.

„Internetul de mare viteză este o necesitate a vieții secolului 21”, a spus autorul dr. Ergin Dinc, care a efectuat cercetarea în timp ce se afla la Laboratorul Cavendish din Cambridge.

„Furnizorii de servicii de internet au schimbat firele de cupru existente cu cabluri de fibră optică de mare viteză, dar va dura între 15 și 20 de ani pentru ca acestea să ajungă la fiecare casă din Marea Britanie și vor costa miliarde de lire sterline. În timp ce această schimbare are loc, am arătat că infrastructura existentă din cupru poate suporta viteze mai mari ca soluție intermediară”, spune Dinc.

O soluție provizorie

Cercetătorii de la Cambridge, lucrând cu colaboratori din industrie, au investigat dacă este posibil să scoată viteze de internet mai mari din infrastructura existentă, ca o potențială măsură provizorie, în special pentru zonele rurale și îndepărtate.

„Nimeni nu a cercetat cu adevărat limitările fizice care determină viteza maximă de internet pentru cablurile cu perechi răsucite. Dacă am folosi aceste cabluri într-un mod diferit, ar fi posibil să le facem să transporte date la viteze mai mari?”, a spus Dinc.

Folosind o combinație de modelare teoretică și experimentare, cercetătorii au descoperit că cablurile perechi răsucite sunt limitate în ceea ce privește frecvența pe care o pot transporta, o limită care este definită de geometria cablului. Peste această limită, în jur de 5 GHz, cablurile perechi răsucite încep să radieze și să se comporte ca o antenă.

Trecerea la conexiuni prin fibră este inevitabilă

„Modul în care cablurile sunt răsucite împreună definește cât de mare este frecvența pe care o pot transporta”, a spus dr. Eloy de Lera Acedo, de la Cavendish, care a condus cercetarea.

„Pentru a permite rate de date mai mari, am avea nevoie ca cablurile să transporte o frecvență mai mare, dar acest lucru nu se poate întâmpla la infinit din cauza limitărilor fizice. Putem îmbunătăți puțin vitezele, dar nu suficient pentru a fi sigure pentru viitor”, a spus el.

Cercetătorii spun că rezultatele lor subliniază cât de important este ca guvernul și industria să colaboreze pentru a construi viitoarea infrastructură digitală a Marii Britanii, deoarece infrastructura existentă poate gestiona rate de date mai mari în viitorul apropiat, dar doar în timp ce se face trecerea la o rețea de fibră completă rezistentă la viitor.

Vă recomandăm să citiți și:

Bitcoin a scăzut la minimul ultimelor şase săptămâni

Guvernul britanic ar fi fost infectat cu software de spionaj de producție israeliană

Meta vrea să introducă monede virtuale, token-uri şi servicii de împrumut

Cercetătorii arată cum ar putea fi construită infrastructura 5G+