La fibra ottica è già da sostituire? C'è una nuova tecnologia più efficiente
Le fibre a nucleo cavo permettono il passaggio della luce alla sua massima velocità, diminuendo la latenza.
Ciao!
Pensavamo di aver raggiunto il capolinea della connettività con le fibre ottiche ma in realtà c’è di meglio. Si tratta sempre di fibra, detta Hollow Core, ma con una costruzione differente che permette di diminuire la latenza e l’attenuazione.
Il titolo è volutamente provocatorio, la risposta è: NO.
Ma comunque dei vantaggi ci sono ed è interessante scoprirli in ottica futura.
Iniziamo!
Come sono fatte?
In un “grosso” cavo in fibra ottica, soltanto una minima parte è dedicata al trasferimento della luce, sono core e cladding, tutto il resto sono rivestimenti protettivi.
In un cavo tradizionale, quelli che utilizziamo attualmente, il core è fatto in un materiale solido e al suo interno passa la luce che, grazie all’elevato angolo di incidenza, continua a “rimbalzare” all’infinito.
Il cladding, rivestimento esterno, avendo un’indice di rifrazione più basso rispetto al core assicura che la luce rimanga dentro ad esso.
Nelle fibre Hollow Core invece il core è un sottile tubicino vuoto! O meglio, pieno di aria. La luce quindi non passa all’interno di un materiale solido ma corre libera come fosse nel vuoto.
Il cladding invece è composto da sottilissimi microtubicini (1mm di diametro) che formano una struttura antirisonante che confina la luce nel core.
Qual è il vantaggio?
Nelle fibre ottiche tradizionali la luce, proprio a causa del materiale solido, viaggia a circa 1/3 della sua velocità, quella che conosciamo proprio come “velocità della luce”, che equivale a 300.000.000m/s.
Nelle Hollow Core avendo invece uno spazio pieno d’aria, e quindi molto più simile al vuoto totale, la velocità è più elevata. Non si raggiunge quella massima sopracitata, ma ci si avvicina molto.
Dove c è la velocità nella luce nel vuoto e n l’indice di rifrazione del materiale, che nel caso dell’aria è praticamente pari ad uno. Nel vetro invece è più alto, quindi la velocità diminuisce
Il vantaggio non sta tanto nella possibilità di trasmettere una maggiore quantità di bit (le fibre tradizionali arrivano già a varie centinaia di gbps) ma nella latenza nettamente inferiore.
I vari bit, viaggiando più velocemente, arrivano prima a destinazione; il loro tempo di propagazione è inferiore.
Se nelle fibre tradizionali la latenza è di 5 microsecondi al chilometro, qui stiamo parlando di 3,46 microsecondi/km.
Inoltre, è possibile avere tratte in fibra più lunghe senza l’utilizzo di amplificatori intermedi dato che l’attenuazione del segnale luminoso è drasticamente inferiore e soprattutto è possibile trasmettere ad una potenza maggiore perché non c’è il problema della dissipazione del calore.
La luce infatti rimane “sospesa” nell’aria e non viene mai a contatto con il materiale del core.
Uno degli obiettivi è effettuare una tratta transoceanica (es UK-USA) tutta con un unico cavo passivo, senza amplificatori!
Quindi va rifatta tutta l’infrastruttura FTTH?
Risposta breve: no, nè ora nè a medio-lungo termine.
In primis per le difficoltà e i costi di produzione, che non giustificherebbero i vantaggi che queste fibre porterebbero nella rete di accesso.
Inoltre, c’è effettivamente una latenza inferiore, ma su brevi distanze è irrisoria. Inizia a diventare rilevante quando parliamo di varie centinaia di chilometri.
Gli effetti positivi quindi si vedrebbero principalmente nelle dorsali che collegano tra di loro più server, nodi CDN o datacenter. Proprio perché queste fibre hanno una latenza inferiore, è come se virtualmente lo stesso hardware sia più vicino e quindi le informazioni arrivano prima a destinazione.
La velocità di trasmissione dalla fonte rimane la stessa, quello che cambia è il tempo di propagazione, ovvero dopo quanto dalla fine della trasmissione il pacchetto/bit raggiunge la destinazione.
Chi le utilizza ad oggi?
Queste fibre sono nate da Lumine City, uno spin-off dell’università di Southampton, in Inghilterra, che detiene i brevetti.
A fine 2022 Microsoft ha comprato quest’azienda, è stata una mossa strategica per poter utilizzare le hollow core nella propria rete interna, quella che collega di datacenter.
Non sappiamo se sono già in utilizzo, ma l’azienda prevede di convertire migliaia di chilometri della sua rete proprietaria con questa tecnologia.
Vedremo in futuro come si evolverà la situazione, se verranno abbattuti i costi e quindi favorita la diffusione su scala più larga, sempre per quanto riguarda le dorsali di connessione. In ogni caso, parliamo di svariate decine di anni.
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Grazie per essere arrivati fino a qui, spero che abbiate apprezzato questo post.
A presto 👋🏻