Японія запалює майбутнє: 6G-зв’язок долає 100 Гбіт/с на нових частотах
Революційні мікрогребінки: Шлях до надшвидкісного 6G
Японія – науковці розробили новий підхід до передачі даних, що може стати ключем до створення мереж 6G. Дослідники з Університету Токусіма досягли вражаючої швидкості передачі даних у 112 гігабіт на секунду (Гбіт/с) у діапазоні частот, критично важливому для розгортання бездротових мереж наступного покоління.
Інноваційна система зв’язку
В основі цього прориву лежить інноваційна система терагерцового бездротового зв’язку, яка використовує мікрогребінки – спеціальні фотонні пристрої, інтегровані в мікрочіпи. Ці компоненти генерують оптичні частоти, необхідні для роботи бездротових мереж.
У поєднанні з передовими методами високопорядкової модуляції, що дозволяють значно збільшити швидкість передачі даних у межах обмеженої смуги пропускання, команда досягла надзвичайної швидкості в діапазоні 560 гігагерц (ГГц). Це стало першим випадком досягнення таких швидкостей на частоті вище 420 ГГц, демонструючи здатність системи долати обмеження потужності сигналу та шуму, які типово сповільнюють традиційну електроніку на таких надвисоких частотах.
Перспективи 6G
Очікується, що комерційні мережі 6G з’являться не раніше 2030 року. Однак, для їх повноцінного функціонування необхідна швидкісна бездротова мережа бекхолу (backhaul), яка використовує надвисокочастотні терагерцові хвилі. Ці частоти знаходяться в діапазоні вище 350 ГГц. Нижче цієї частоти електронний спектр вже перевантажений сигналами 5G, що обмежує передачу великих обсягів даних на швидкостях нового покоління.
Переваги нової технології
Традиційна електроніка, працюючи в терагерцовому діапазоні, стикається з проблемами низької потужності сигналу або фазового шуму – коливань сигналу, що ускладнюють відокремлення корисного сигналу від небажаного. Це обмежує стабільність сигналу та обсяг даних, які можуть передаватися на частотах вище 350 ГГц.
У ході експериментів дослідники досягли швидкості 84 Гбіт/с з використанням модуляції QPSK та 112 Гбіт/с – з 16QAM. Це свідчить про створення компактного та стабільного джерела терагерцового сигналу, здатного передавати дані зі швидкістю понад 100 Гбіт/с через передавач діаметром лише 5 міліметрів (0.2 дюйма). Для порівняння, розміри традиційної системи мікрогребінок сягають 450 міліметрів (17.7 дюйма).
Крім того, була інтегрована функція температурного контролю до мікрорезонатора, що дозволяє йому витримувати температурні коливання та надійніше відтворювати необхідні характеристики оптичного резонансу.
Майбутні плани
Дослідники планують зосередитися на подальшому зменшенні фазового шуму та збільшенні вихідної потужності своїх систем для досягнення ще вищих швидкостей передачі даних. Однак, вже зараз це дослідження закладає технологічну основу для створення надшвидкісної бездротової мережі бекхолу. Така мережа може потенційно зменшити потребу у підземних оптоволоконних кабелях як основі високошвидкісних мереж, відкриваючи шлях до практичного впровадження 6G.
- X
Порада від Business News: Ця розробка є надзвичайно важливою для майбутнього зв’язку. Покращення швидкості та стабільності мереж 6G відкриє нові можливості для бізнесу, наукових досліджень та повсякденного життя, забезпечуючи миттєвий доступ до інформації та новітніх технологій.
Sourse: www.livescience.com