В то время как инфраструктура 5G продолжает расширяться по всему миру, внимание технологического сообщества уже приковано к стандартам следующего поколения — 6G. Япония, которая долгое время ведет важные исследования и разработки в этой области, добилась критического успеха, который заложит основу для будущих сетей связи.
Исследователи из Университета Токусима, используя технологию оптической микрогребенки (microcomb), достигли невероятной скорости передачи данных в 112 Гбит/с (гигабит в секунду) в терагерцовом диапазоне 560 ГГц во время экспериментов по беспроводной передаче данных. Это достижение стало первой в мире демонстрацией беспроводной связи, преодолевшей барьер в 100 Гбит/с на частоте выше 420 ГГц, что устраняет одно из главных препятствий на пути к коммерческому внедрению инфраструктуры 6G.
Преодоление пределов частоты и скорости
Команда исследователей под руководством Университета Токусима устанавливает мировой рекорд, достигнув скорости передачи данных 112 Гбит/с в сверхвысоком терагерцовом диапазоне частот 560 ГГц. Фотонный чип microcomb, разработанный для решения проблемы неэффективности традиционных электронных схем на высоких частотах, не только снижает стоимость и размеры оборудования, но и обеспечивает высокую стабильность.
Нажмите на кнопку ниже, чтобы следить за нашими специальными аналитическими материалами и последними новостями через Google Discover.
Эта колоссальная скорость имеет потенциал снизить зависимость от оптоволоконных кабелей в мобильных магистральных сетях (backhaul), по которым передается трафик между базовыми станциями.
Мощь терагерцовых волн и преодолеваемые трудности
Современные технологии 5G используют для передачи данных определенные диапазоны частот, включая миллиметровые волны (mmWave). Однако экспоненциальный рост потребления данных заставляет ученых исследовать гораздо более высокие диапазоны частот, находящиеся между 300 ГГц и 3 ТГц, которые называют «Терагерцовой (ТГц) зоной». Теоретически эти диапазоны обещают огромную пропускную способность и гораздо более быструю передачу данных. Однако на практике при переходе на эти высокие частоты возникают серьезные нестабильности и потери сигнала. Традиционные электронные компоненты не могут эффективно работать на уровнях около 500 ГГц. Именно здесь вступает в дело система, разработанная японскими исследователями, которая предлагает решение на основе фотоники, полностью устраняющее электронные ограничения.
Беспроводная эра с производительностью оптоволокна
Исследовательская группа под руководством профессора Такэси Ясуи подключает оптическое волокно непосредственно к микрорезонатору на основе нитрида кремния для генерации точных и высокочастотных сигналов. Благодаря созданной технологии «солитонной микрогребенки» физический размер устройства уменьшается, а стабильность работы максимизируется. Во время лабораторных тестов беспроводной передачи была достигнута скорость 84 Гбит/с в формате QPSK, а в более продвинутом формате 16QAM скорость бесперебойно составила 112 Гбит/с. Главным результатом этого успеха станет снижение инфраструктурных затрат для мобильных операторов, избавляя их от необходимости прокладывать километры оптоволоконных кабелей в сложных географических условиях.
