NEC và NTT đã tiến hành thử nghiệm truyền dẫn xuyên đại dương dài 7.280 km đầu tiên bằng cách sử dụng sợi đa lõi ghép nối.
Hai công ty Nhật Bản kỳ vọng công việc họ đang thực hiện sẽ tạo ra công nghệ cơ sở hạ tầng truyền dẫn thế hệ tiếp theo, góp phần hiện thực hóa các mạng quang dung lượng lớn, bao gồm cả cáp quang ngầm dưới biển trong tương lai.
Cáp quang dưới biển hiện tại sử dụng sợi lõi đơn, có đường truyền quang đơn. Ngược lại, nghiên cứu và phát triển đang được tiến hành để tăng dung lượng cáp bằng cách sử dụng sợi đa lõi, có thể tăng công suất truyền dẫn mà không làm thay đổi đường kính ngoài tiêu chuẩn của sợi.
Khi có nhiều lõi hơn được thêm vào sợi quang có đường kính ngoài tiêu chuẩn, nhiễu xuyên âm có thể xảy ra khi tín hiệu quang rò rỉ từ lõi gây nhiễu tín hiệu quang ở các lõi lân cận, dẫn đến nhiễu, làm giảm chất lượng liên lạc lẫn nhau. Đặc biệt trong truyền dẫn đường dài, ngoài mức độ nghiêm trọng của nhiễu xuyên âm, trong một số trường hợp, việc thu tín hiệu truyền đi có thể trở nên khó khăn do độ trễ và mất mát không đồng đều giữa các tín hiệu quang.
NEC hiện đang tham gia vào dự án lắp đặt hệ thống cáp quang biển đường dài sử dụng cáp quang đa lõi hai lõi với hai đường dẫn quang. Hợp tác với NTT để giải quyết những vấn đề này, NEC đang nghiên cứu giải điều chế tín hiệu nhận được bằng cách sử dụng công nghệ xử lý tín hiệu nhiều đầu vào nhiều đầu ra (MIMO) để truyền dẫn đường dài. Cáp NTT mới bao gồm 12 đường truyền tín hiệu quang trong sợi quang có đường kính ngoài tiêu chuẩn (0,125 mm). Nó cũng đã thiết kế công nghệ đánh giá cho các đường truyền quang đường dài.
Các công ty nhấn mạnh rằng mặc dù công nghệ MIMO thường được sử dụng để tách nhiều tín hiệu vô tuyến gây nhiễu, quy mô xử lý tín hiệu MIMO đã được đưa vào sử dụng thực tế trong truyền thông quang học hiện tại chỉ giới hạn ở các tín hiệu ghép kênh hai phân cực. Ngoài ra, sợi đa lõi có nhiều lõi yêu cầu xử lý tín hiệu rộng hơn vì tín hiệu quang được ghép kênh nhiều hơn. Ngoài ra, sự xuất hiện ngẫu nhiên của nhiễu xuyên âm trong truyền dẫn đường dài là một vấn đề mà các hãng cho rằng cần phải giải quyết.
Hơn nữa, trong truyền thông quang học đường dài sử dụng sợi đa lõi, khi xảy ra độ trễ và tổn hao không đồng nhất trong quá trình truyền giữa các tín hiệu quang được ghép kênh, tài nguyên mạch cần thiết để xử lý tín hiệu MIMO trong quá trình thu sẽ tăng lên, khiến việc triển khai và hiện thực hóa trở nên khó khăn. Sự không đồng nhất về tổn thất truyền sóng có thể hạn chế rất nhiều khoảng cách có thể truyền đi.
NTT đã phát triển các công nghệ thiết kế cho các thiết bị đầu vào/đầu ra quang và cáp quang đa lõi kết hợp, kết nối quạt vào/quạt ra, có thể làm giảm tác động của sự không đồng nhất giữa độ trễ và mất tín hiệu, cũng như các công nghệ đánh giá thiết kế đường truyền quang cho các ứng dụng đường dài. NEC hiện đã phát triển một thuật toán truyền dẫn đường dài và áp dụng nó cho 24 x 24 MIMO (12 lõi x 2 phân cực), cho phép phân tách và giải điều chế chính xác các tín hiệu nhận được tốc độ cao.
Kết hợp các công nghệ này, NEC và NTT đã tiến hành các thí nghiệm truyền dẫn đường dài trên 7.280km, giả sử là cáp quang ngầm xuyên đại dương và tuyên bố đã thành công lần đầu tiên trong việc giải điều chế chính xác tín hiệu quang đa kênh 12 không gian ngoại tuyến.
Trong tương lai, hai công ty sẽ thúc đẩy hơn nữa việc nghiên cứu và phát triển các công nghệ này nhằm mục đích thương mại hóa chúng như một hệ thống cáp ngầm quang học đường dài, dung lượng cao và hệ thống mạng lõi trên mặt đất sẽ góp phần hiện thực hóa cơ sở hạ tầng truyền dẫn quang dung lượng cao trong khái niệm IOWN và xa hơn kỷ nguyên 5G/6G vào những năm 2030.