Teadmised

Tehisintellekt kujundab ümber seda, kuidas kiudoptilised võrgud edastavad andmeid, tuvastavad vigu ja mastaapivad, et vastata tänapäevase andmetöötluse nõuetele. Ebamäärase lubaduse asemel on see nihe juba nähtav laboritulemustes, tarnijate teadaannetes ja varajases kommertskasutuses kogu telekommunikatsioonitööstuses. Selles artiklis vaadeldakse kõige olulisemaid arenguid ristumiskohasAI ja optiline side, selgitab, mida igaüks neist operaatorite ja infrastruktuuri planeerijate jaoks tähendab, ning teeb kindlaks, kus ebakindlus püsib.

Millist rolli mängib tehisintellekt optilistes kiudvõrkudes?

AI täidab tänapäeva fiiberoptilises infrastruktuuris kolme erinevat funktsiooni ja nende segamine põhjustab segadust. Nende rollide mõistmine on oluline selleks, et hinnata, millised läbimurded on teie võrgustiku jaoks kõige olulisemad.

AI kui ülekande optimeerimise tööriist.Neuraalvõrgu võrdsustamisalgoritmid kompenseerivad signaali moonutusi pikkade kiudude ajal, võimaldades olemasolevatel andmetel suuremat andmeedastuskiirustühemoodi{0}}kiud. Siin suurendab AI otseselt töötlemata läbilaskevõimet.

AI kui võrguoperatsioonide luurekiht.Masinõppemudelid jälgivad kiudude seisukorda, ennustavad rikkeid ja automatiseerivad konfiguratsiooni, muutes passiivse kaabli infrastruktuuri isehaldussüsteemideks{0}}. See vähendab tegevuskulusid ja pikendab tööaegaoptilise võrgu terminalidja juurdepääsu seadmed.

Tehisintellekt kui nõudluse liikumapanev{0}}järgmise põlvkonna kiud.Suuremahulised-AI mudeli koolitus ja järeldused toovad vahel enneolematuid andmemahtusidandmekeskused, mis suunab tööstust väiksema-kao ja väiksema-latentsusega kiutüüpide poole, mis suudavad toime tulla tehisintellekti tekitatud liikluskoormusega.

Tehisintellekti-toitega ultra-kiire-kiire ülekanne: võimsusrekordite purustamine

Üks selgemaid näiteid tehisintellekti optilise edastuse parandamisest pärineb närvivõrgu{0}}põhisest signaali võrdsustusest. Traditsiooniline digitaalne signaalitöötlus võitleb mittelineaarsete moonutustega, mis kogunevad tiheda lainepikkusjaotusega multipleksimise (DWDM) süsteemides, mis töötavad mitmel spektriribal. AI-põhised ekvalaiserid suudavad neid häireid õppida ja neid kompenseerida tõhusamalt kui tavalised algoritmid.

2026. aasta alguses teatas teaduskoostöö, mida juhtis FiberHome Telecommunication Technologies koos China Mobile'i ja teiste institutsioonidega, netoedastuskiiruseks 254,7 Tb/s üle 200 km standardse ühemoodilise -kiudu. Hiina tööstuse meedia andmetel kasutati demonstratsioonis AI-põhist närvivõrgu võrdsustamist ja laiendati kasutatavat spektririba laiust 19,8 THz-ligi neli korda suuremaks kui tavapäraste C-ribasüsteemide ribalaius. Meeskond kirjeldas seda ühemoodi{10}}kiudkaabli edastusvõimsuse rekordina sellel kaugusel, kuigi on oluline märkida, et seda tulemust on seni teatatud peamiselt hiinakeelsete tehniliste meediakanalite kaudu, mitte ingliskeelsete eksperdihinnangutega väljaannete kaudu. Kuni sõltumatu kontrolli või konverentsi ettekandeni (nt klOFC) kinnitab üksikasju, tuleks nõuet käsitleda kui ettevõtte{0}}teatatud demonstratsioonitulemust.

Konteksti jaoks saavutasid Ühendkuningriigi Astoni ülikooli teadlased 2024. aastal 402 Tb/s, kasutades standardkiudude kõiki kuut lainepikkusriba, ehkki erineva katseseadega. Jaapani NICT on näidanud rohkem kui 1 pebat/s, kasutades mitmetuumalist kiudu. FiberHome'i tulemuse teeb tähelepanuväärseks-kui see kinnitatakse-, AI-põhise võrdsustamise kombinatsioon mitme-riba edastusega ühel standardkiul, millel on otsene mõju olemasoleva uuendamiseleoptiline kaabelinfrastruktuur ilma füüsilist tehast asendamata.

AI-Optilise võrgu kasutamine ja hooldus

Lisaks töötlemata edastuskiirusele muudab tehisintellekt seda, kuidas operaatorid oma oma haldavad ja hooldavadkiudoptilised võrgud. Huawei tutvustas 2026. aasta MWC Barcelonas oma järgmise põlvkonna optilise võrgu tootesarja, mis rakendab tehisintellekti optilise võrgu haldamise kogu elutsükli jooksul, -alates planeerimisest ja juurutamisest kuni rikete diagnostika ja energia optimeerimiseni.

Mitmed võimalused paistavad silmaHuawei ametlik teadaanne:

• Arukas energiahaldus:Süsteem analüüsib reaalajas{0}}liiklusmustreid ning kohandab dünaamiliselt pordi ja plaadi olekut. Huawei sõnul lülituvad liikluse puudumisel kõik pordid ja plaadid täielikku talveunerežiimi, mis vähendab keskmist energiatarbimist 40%. See on müüja-toodud arv ja seda ei ole sõltumatult võrreldud.
• AI-toitega veadiagnoos:Kodune lairibaühenduse O&M agent suudab automaatselt tuvastada ja leida rohkem kui 60 tüüpi konfiguratsiooni- ja ühenduvustõrkeid ning toetab loomulikus keeles suhtlemist NOC-i inseneridega, et lahendada probleeme eemalt, vähendades -kohapealsete teeninduskülastuste arvu.
• Latentsusega{0}}optimeeritud arhitektuur:Huawei tõi välja siht latentsusalased kriteeriumid, milleks on 5 ms riiklike võrkude jaoks, 3 ms piirkondlike võrkude jaoks ja 1 ms suurlinnavõrkude jaoks, mis on loodud toetama reaalajas tehisintellektile juurdepääsu{3}}.

Need võimalused peegeldavad laiemat valdkonna suundumust: tehisintellekt muudab kiudoptilised võrgud passiivsest edastusmeediast aktiivselt hallatavateks iseoptimeeruvateks{0}}süsteemideks. Telekommunikatsioonioperaatoritele, kes haldavad suurt-mahtuoptilised jaotusvõrgud, on käsitsi sekkumise ja energiakulude potentsiaalne vähenemine märkimisväärne,-kuigi tegelikud-tulemused sõltuvad juurutamise ulatusest ja võrgutingimustest.

Õõnes-tuumkiud: madala-latentsusega optilise infrastruktuuri uus põlvkond

Kuigi tehisintellekt parandab seda, mida praegune kiud suudab teha, muudab paralleelne areng kiudu ennast.Õõneskiud-(HCF) edastab valgust läbi õhuga{0}}täidetud südamiku, mitte tahke klaasi. Kuna valgus liigub läbi õhu ligikaudu 47% kiiremini kui klaas, pakub HCF olulist latentsusaja eelist, mida ükski signaalitöötlus ei suuda tavalistes kiududes korrata.

Kaks suuremat tootjat tutvustasid 2026. aasta MWC Barcelona õõneskiudude edusamme{0}}:

YOFC (jangtse optiline kiud ja kaabel)tõi turule oma anti-resonantse õõneskiu HollowBand®{1}}tuumakiu. VastavaltYOFC ametlik pressiteade, vähendab kiud ülekande latentsusaega ligikaudu 31% võrreldes tavalise tahke{1}}tuumakiuga ja vähendab mittelineaarseid efekte peaaegu kolme suurusjärgu võrra. YOFC on saavutanud kaubandusliku-mastaabis tootmise ülimadala kaoga, alla 0,1 dB/km, ning rekordiliselt-madalat minimaalset sumbumist 0,04 dB/km-, mis jääb tunduvalt alla traditsioonilise ühemoodilise{10}}kiu teoreetilise piiri 0,14 dB/km. Ettevõte on ülemaailmselt juurutanud üle 10 kommerts- ja pilootprojekti, sealhulgas Shenzheni ja Hongkongi vahelise väärtpaberikaubandusühenduse, mis väidetavalt vähendab edasi-tagasi reisi latentsusaega alla 1 millisekundi.

Hengtongdemonstreeris ka MWC 2026 oma õõneskiudude{0}tehnoloogiat. VastavaltHengtongi teadaanne, vähendab nende HCF edastuse latentsust 33% võrreldes traditsioonilise tahke{1}}tuumakiuga, mille ribalaiuse potentsiaal on üle 200 THz. Hengtong väitis, et seda tehnoloogiat on alustatud katsetustega mitmes välismaises kohas ja saavutatud on see, mida kirjeldatakse kui esimest kommertskasutust.õõneskiud-spetsiaalne finantsliin Hiinas, mis toetab ülimalt-madala-latentsusega ühenduvust tehisintellekti andmetöötluse omavaheliseks ühendamiseks ja kõrge{2}}sagedusega kauplemiseks.

Mõlemad arvud on ettevõtte{0}}väljakuulutatud tulemused. NaguNokia Bell Labs on märkinud, jääb õõneskiud -südamikuks üle oma teoreetilise minimaalse kadu, mis tähendab, et oodata on edasisi parandusi. ITU-T vaatab praegu läbi uut tehnilist aruannet HCF-i kohta, et aidata luua -kogu tööstusharu hõlmavaid standardeid-, mis on oluline samm, kuna õõneskiu tootmise, splaissimise või testimise jaoks pole veel ametlikke standardeid olemas.

Ultra-väikese-kaoga kiud-AI andmeedastuse jaoks pika vahemaa jaoks

Mitte kõik järgmise{0}}põlvkonna kiud ei sisalda õõnsaid südamikke. Pikamaa-maapealsete ja allveelaevade marsruutide jaoks tavapäraste liinide järkjärgulised täiustusedoptiline kiudsumbumine on endiselt kriitilise tähtsusega. Väiksem signaalikadu tähendab pikemaid vahemaid võimendite vahel, vähem releepunkte ja suuremat üldist süsteemi efektiivsust-kõik need tegurid, mis mõjutavad otseselt tehisintellekti andmekeskuste ühendamise majanduslikkust sadade või tuhandete kilomeetrite ulatuses.

MWC 2026 raames teatas Hengtong, et tema sõltumatult välja töötatud G.654.D optiline kiud on saavutanud masstootmises sumbumisteguri 0,144 dB/km. Vastavaltettevõtte pressiteade, see arv läheneb tahke-tuumkiu teoreetilisele piirile ja esindab tootmisprotsessi lõpp----kontrolli alates kõrge-puhtusega toorainest kuni eelvormi sadestamise ja täppisjoonestamiseni. See jõudlustase on asjakohane tulevaste 800G, 1,6T ja suurema kiirusega koherentsete edastussüsteemide, aga ka meresidevõrkude ja kaug{8}}selgroogu optiline kaabelmarsruute.

Väärib märkimist, et see on ettevõtte{0}}väljakuulutatud tootmismõõdik. Sõltumatute kolmandate osapoolte{2}}testide tulemusi ei ole avalikult viidatud, kuigi 0,144 dB/km on kooskõlas tööstuse arengusuunaga. Võrdluseks YOFC-dG.654.E kiudsihib samasugust ülimalt{0}}madala-kaoga jõudlust 400G ja kaugemale koherentse{3}}edastuse jaoks maapealsetes pikamaavõrkudes.

Fiber-Traadita integratsioon: 6G ribalaiuse puudujäägi ületamine

Üks 2026. aasta tehniliselt olulisim arendus käsitleb kauaaegset-probleemi: kiudoptilise side ja traadita side ribalaiuse mittevastavust. Kiudoptilised võrgud töötavad tohutu võimsusega, kuid optiliste signaalide teisendamine juhtmevabaks sageduseks on traditsiooniliselt seadnud tugevad ribalaiuse piirangud, tekitades kiudoptilise{3}}traadita ühenduse piiril kitsaskoha.

Pekingi ülikooli juhitud uurimisrühm koostöös Pengchengi labori, ShanghaiTechi ülikooli ja riikliku optoelektroonika innovatsioonikeskusega avaldas tulemusedLooduskirjeldades selle probleemi jaoks ülilairiba integreeritud fotoonikat. Meeskond töötas välja integreeritud fotoonilised seadmed, mille tööriba laius ületab 250 GHz, võimaldades ühtses süsteemis ühe kanaliga edastuskiirust 512 Gbps fiiberoptilise side ja 400 Gbps traadita side jaoks.

See on eelretsenseeritud-tulemus-, mis on selles artiklis käsitletud arengute hulgas kõige tugevam tõendustase. Uuring näitab, et üks fotooniline platvorm suudab käsitleda nii kiud- kui ka traadita signaale ilma traditsioonilise konversiooni kitsaskohata, millel on otsene mõju6G sidearhitektuurid, mis vajavad sujuvat üleandmist kiudoptilise magistraalvõrgu ja traadita juurdepääsuvõrkude vahel.

See tähendab, et see jääb laboridemonstratsiooniks. Kommertslik kasutuselevõtt nõuaks täiendavat inseneritööd seadmete pakendamise, soojusjuhtimise, kulude vähendamise ja olemasolevaga integreerimise alal5G fiiberoptilineinfrastruktuuri. Tee looduspaberist kasutuselevõetava tooteni kestab tavaliselt mitu aastat.

Traditsiooniline kiud vs. õõneskiud-tuumkiud: kiire võrdlus

Väljakutsed ja mida telekommunikatsioonioperaatorid peaksid jälgima

Kuigi innovatsioonitempo on tõeliselt muljetavaldav, määravad mitmed praktilised väljakutsed, kui kiiresti need edusammud tootmisvõrkudesse jõuavad.

Standardimislüngad.Õõnes{0}}tuumakiul puuduvad praegu ametlikud ITU-T standardid tootmise, splaissimise, testimise ja hoolduse kohta. Kuni need standardid on paigas, piirdub ulatuslik{3}}juurutamine pilootprojektide ja nišilatentsus{4}}tundlike rakendustega. ITU{6}}T töötab aktiivselt tehnilise aruande kallal, kuid täielik standardimine võib võtta aastaid.

Maksumus ja tootmisskaala.Nii YOFC kui ka Hengtong on palju investeerinud õõneskiudude{0}}tootmisse, kuid kilomeetri hind on tavapärasest kiust oluliselt kõrgem. Massiline kasutuselevõtt sõltub hinnapunktide saavutamisest, mis on piisavalt konkurentsivõimelised üldiseks-eesmärgiks juurutamiseks, mitte ainult esmaklassiliste finants- või tehisintellekti linkide jaoks.

Kontrollimine ja allika usaldusväärsus.Mitmed siin käsitletud väited pärinevad pigem müüja pressiteadetest, mitte -retsenseeritud väljaannetest või sõltumatutest testidest. FiberHome'i 254,7 Tb/s tulemus, Hengtongi sumbumise näitaja 0,144 dB/km ja Huawei 40% energiasääst on kõik{5}}enesest teatatud mõõdikud. Neid tehnoloogiaid hindavad operaatorid peaksid otsima sõltumatuid võrdlusnäitajaid, välikatseandmeid kolmandatest osapooltest{7}}ja avaldatud konverentsiettekandeid (ntOFCvõiECOC) enne suurte infrastruktuurikohustuste võtmist.

Integratsioon olemasoleva infrastruktuuriga.Reaalajas võrgu uuendamine erineb põhimõtteliselt labori tutvustamisest. Näiteks õõnes-tuumakiu splaissimiseks on vaja teistsuguseid tehnikaid kui tahke{2}}tuumakiu jaoks. Mitmeribaline edastus nõuab uusi võimendeid ja jälgimisseadmeid. AI-põhised võrguhaldussüsteemid vajavad koolitusandmeid tegelikest operaatorikeskkondadest, mitte ainult sünteetilistest etalonidest. Operaatoritele, kes haldavad suuri paigaldatud baasefiiberoptiline kaabel, tagasiühilduvus ja järkjärgulised migratsiooniteed on sama olulised kui tippjõudlus.

AI mudeli koolitusandmete nõuded.Tehisintellekti töökoormuse plahvatuslik kasv on nii paljude nende kiudude uuenduste katalüsaator kui ka liikuv sihtmärk. AI mudeli koolituse ribalaiuse ja latentsuse nõuded suurenevad kiiremini, kui paljud infrastruktuuri tegevusplaanid eeldasid, mis tähendab, et isegi äsja kasutusele võetud võimsus võib vajada uuendusi oodatust varem. Operaatorid peaksid planeerimaandmekeskuste kiudoptilise nõudluse jätkuv kasvselle asemel, et käsitleda praeguseid võimsuseesmärke fikseerituna.

KKK

Mis on AI{0}}põhine närvivõrgu võrdsustamine kiudoptilise edastuse puhul?

See on signaalitöötlustehnika, mis kasutab treenitud närvivõrke, et kompenseerida moonutusi, mis kogunevad valgussignaalide läbimisel.optiline kiud. Erinevalt traditsioonilistest algoritmidest, mis järgivad fikseeritud matemaatilisi mudeleid, saavad närvivõrgu ekvalaiserid õppida keerulisi mittelineaarseid kahjustuste mustreid ja kohaneda muutuvate kanalitingimustega, võimaldades suuremat andmeedastuskiirust pikemate vahemaade tagant.

Kuidas vähendab{0}}õõneskiud latentsust?

Tavalistes kiududes liigub valgus läbi tahke klaassüdamiku umbes kahe{0}}kolmandiku valguse kiirusega vaakumis. Õõneskius- liigub valgus läbi õhu, mis on palju lähemal valguse vaakumkiirusele. See fundamentaalne füüsiline erinevus põhjustab vastavalt tootja spetsifikatsioonidele ligikaudu 31–33% väiksema signaali levimise viivituse.

Kas õõneskiud{0}} on laialdaseks kaubanduslikuks kasutuselevõtuks valmis?

Veel mitte. Alates 2026. aasta algusest on õõneskiud{2}}kasutatud vähestes kommerts- ja pilootprojektides, peamiselt latentsus{3}}tundlike rakenduste jaoks, nagu finantskauplemine ja tehisintellekti andmekeskuste ühendus. Laialdane kasutuselevõtt sõltub kulude vähendamisest, tööstuse standardimisest ja ühilduvate seadmete väljatöötamisestsplaissimineja testimisvahendid.

Mida teeb kiud G.654.D erinevalt standardsest G.652 kiust?

G.654.D fiiber on mõeldud pikamaa-suure-mahuga edastuseks ülimadala sumbumisega- ja tavalisest suurema efektiivse alagaG.652.D kiud. Väiksem kadu kilomeetri kohta tähendab, et signaalid jõuavad kaugemale, enne kui on vaja võimendust, ja suurem efektiivne ala vähendab mittelineaarseid moonutusi suure võimsuse korral. See muudab G.654.D eriti sobivaks 400G, 800G ja tulevaste koherentsete ülekandesüsteemide jaoks magistraalmarsruutidel.

Kuidas AI ja kiudoptiline innovatsioon mõjutavad 6G võrke?

Pekingi ülikooli meeskonna demonstreeritud kiud-juhtmevabad integreeritud fotoonseadmed viitavad tulevikule, kus kiudoptiline ja traadita võrgud jagavad ühist infrastruktuuriplatvormi, kõrvaldades ribalaiuse kitsaskoha optilise-traadita ühenduse piiril. Koos õõnsa-tuumakiu latentsusaja eeliste ja tehisintellekti-põhise võrguhaldusega moodustavad need tehnoloogiad ühiselt füüsilise aluse,6G võrgudnõuab ülikiiret-kiire-üli-madala-latentsusega ühenduvust.

Kust saada rohkem teavet optilise kiu põhialuste kohta?

Kiutüüpide, struktuuride ja rakenduste põhjaliku sissejuhatuse saamiseks vaadake meie juhendeidmis on fiiberoptiline kaabel, kiudoptilise kaabli tüübid, jaühe-moodi vs. mitmemoodiline kiud.