في سنغافورة، حيث أسرع اتصال محلي بالإنترنت في العالم، قد يستغرق تحميل كل المحتوى المتوفر على منصة Netflix والذي يقدر بنحو 3600 تيرابايت، 4 سنوات و 4 أشهر و 24 يوماً.
أما في بلد مثل البرازيل حيث سرعة الإنترنت أبطأ بكثير، فعليك الانتظار 14 عاماً و 9 أشهر و 18 يوماً للحصول على محتوى Netflix.
لكن إذا طبقت ما ابتكرته المهندسة ليديا غالدينو – الذي يعد إنجازًا تقنيًا خارقاً – فسيستغرق الأمر ثلاث دقائق فقط!
أمام مجموعة من الباحثين في University College London (UCL) التي تنتمي إليها غالدينو، قامت المهندسة البرازيلية بتحطيم الرقم القياسي لسرعة نقل البيانات عبر الإنترنت.
وقد حققت التجربة 178 تيرابايت في الثانية (Tbps)، متجاوزة الرقم القياسي السابق الذي تم تحقيقه في اليابان وهو 150 تيرابايت في الثانية بنسبة 20٪.
هذا الرقم يعني أنها بلغت سرعة تفوق بـ2.6 مليون مرة متوسط سرعة الاتصالات المحلية في موطنها البرازيل، البالغ 67.8 ميغابت في الثانية فقط.
وعلى الرغم من أن تقنية 5G تعد تقدماً جيداً، إلا أنها تبقى بعيدة عن السرعة الخيالية التي حققتها تجربة المهندسة البرازيلية، فمن المتوقع أن تكون شبكات 5G أسرع بعشر مرات على الأقل من 4G LTE، وقد تصل سرعتها القصوى في المستقبل إلى 10 غيغابايت في الثانية أي أنها ستكون أسرع بـ100 مرة من السرعة التي يوفرها الجيل الرابع، وهذا يكفي لتحميل فيلم مدته ساعتان في أقل من 10 ثوانٍ، مقابل حوالي 7 دقائق مع 4G. مع العلم أن السرعات الفعلية تخضع لعدة العوامل بما في ذلك الموقع والشبكة.
وبمقارنة بسيطة، يتضح أن الابتكار الجديد للمهندسة البرازيلية يفوق سرعة خدمة 5G – التي تعتبر حالياً اختراقاً تكنولوجياً – بحوالي 18000 مرة!
كيف تم ذلك؟
في مقابلة مع BBC News Brasil، أوضحت غالدينو أن البيانات على الإنترنت تنتقل بواسطة نبضات ضوئية محمولة بواسطة كابلات الألياف الضوئية.
تفقد الترددات المختلفة للضوء قوتها أثناء الإرسال، الأمر الذي يتطلب وجود مكبرات ضوئية (مكررات) يجب تركيبها بعد كل 40 إلى 100 كيلومتر في خطوط الكابلات.
“البنية التحتية العالمية للألياف الضوئية تنقل أكثر من 95٪ من البيانات على الإنترنت. في الخمسة عشر عاماً الماضية، زادت حركة المرور هذه بشكل كبير”، بحسب غالدينو.
ولتسهيل فهم العملية، قالت غالدينو إن الأمر يشبه تخيل طريق سريع به عدد معين من الممرات: “كل واحدة تمثل قناة تردد تنقل المعلومات. السيارات هي المعلومات (بت) التي يتم نقلها في كل نطاق”.
“في عملنا قمنا بتطوير خوارزميات سمحت لنا بالوصول إلى أقصى سرعة نظرية للسيارات في كل قناة. وقمنا بتطبيق تقنيات تكرار مختلفة، مما سمح لنا بمضاعفة عدد المسارات على الطريق، واستناداً إلى ذلك استطعنا تحقيق سرعة 178 تيرابايت في الثانية.
في قلب الإنترنت
عمل غالدينو له مكان في الهيكل المركزي للإنترنت، حيث تنتقل معظم البيانات، لذلك على المدى القصير لا يمكن تطبيقه على الخدمات المنزلية أو عبر الهاتف المتحرك، لكن الابتكار مهمة في إطار التطور التكنولوجي الذي يتبعه العالم.
تشدد المهندسة البرازيلية على أن البنية التحتية لاتصالات النطاق العريض واسعة الانتشار وذات السعة العالية ضرورية للنمو الاقتصادي، لأننا “نعيش في مجتمع رقمي”.
قد يكون للتقنية التي تطورها أيضاً تأثير على إنترنت 5G، والذي بدأ تكييفه عالمياً. توضح قائلة: “ستؤثر شبكات الهاتف المحمول 5G بشكل كبير على البنية التحتية العالمية لكابلات الألياف الضوئية، حيث تعتمد أهداف أدائها بشكل أساسي على توفرها بكميات كبيرة”.
تضيف: “لذلك، ستكون سرعة الإرسال العالية في شبكات الألياف الضوئية ضرورية لدعم شبكات الجيل الخامس 5G التي تستخدمها التطبيقات التي تستهلك كميات كبيرة من البيانات”.
وتتوقع غالدينو أن تؤدي البنية التحتية للمدينة الذكية وإنترنت الأشياء والتطبيقات المستقبلية إلى تغيير حياة الناس.
