Немецкие ученые установили рекорд скорости беспроводной передачи данных. В лабораторных условиях они смогли отправить информацию по воздуху на расстояние 20 м со скоростью 100 Гбит/с.
Ученые из Института прикладной физики твердого тела Фраунгофера в сотрудничестве со своими коллегами из Технологического института Карлсруэ смогли осуществить беспроводную передачу данных на скорости 100 Гбит/с. Достигнутая скорость является мировым рекордом, утверждают ученые. Результаты работы опубликованы в журнале Nature Photonics.
В своем эксперименте исследователи осуществили передачу данных на скорости 100 Гбит/с на расстояние 20 м в лабораторных условиях, используя частотный диапазон 237,5 ГГц.
Для того чтобы добиться указанной скорости, ученые объединили новейшие фотонные и электронные технологии. Радиосигнал вырабатывается так называемым «фотонным смесителем», созданным японской компанией NTT-NEL, рассказали исследователи.
Фотонный смеситель состоит из фотодиода, на который накладываются два световых лазерных сигнала с различной частотой. В результате возникает электрический сигнал, частота которого соответствует разнице частот двух оптических сигналов - в данном случае 237,5 ГГц. Затем электрический сигнал миллиметрового диапазона излучается с помощью антенны.
За прием радиосигнала отвечает система на базе электронных схем. В эксперименте была использована микросхема, сконструированная учеными Института прикладной физики твердого тела Фраунгофера ранее в рамках существующего проекта Millilink.
В чипе используются транзисторы с высокой подвижностью электронов (High Electron Mobility Transistors - HEMT). Данные транзисторы позволяют создавать приемники, способные принимать сигналы с частотой от 200 до 280 ГГц. Размер микросхемы составляет несколько квадратных миллиметров.
Лабораторная установка для передачи данных со скоростью 100 Гбит/с
В мае 2013 г. та же самая команда немецких ученых смогла осуществить беспроводную передачу данных со скоростью 40 Гбит/с на расстоянии 1 км, что также стало мировым рекордом.
Получение рекордной скорости передачи стало возможным благодаря применению нескольких новшеств и инновационных решений. Во-первых, все высокочастотные тракты приемников и передатчиков системы беспроводной связи были выполнены в виде единых электронных чипов с высоким уровнем интеграции. Во-вторых, в отличие от предыдущих экспериментов, где для управления передатчиком использовался электронный метод, в новом оборудовании был использован фотонный метод управления передатчиком и считывания информации, принятой приемником.
"Наш текущий проект и, возможно, все будущие проекты высокоскоростных беспроводных коммуникационных систем, является синтезом технологий широкополосной радиосвязи и оптоволоконных систем" - рассказывает Ингмар Каллфэсс (Ingmar Kallfass), профессор KIT и координатор проекта под названием Millilink.
"В сельских районах и в среде больших городов, где прокладка оптоволоконных коммуникационных кабелей является делом сложным, дорогостоящим и, в большинстве случаев, экономически невыгодным, использование беспроводных коммуникаций является единственной доступной альтернативой. Но такие технологии могут обеспечить поддержку не только магистральных каналов, мы рассматриваем их в качестве одного из вариантов подключения конечных потребителей, которые, имея скорости порядка 100 гигабит в секунду, получат возможность передавать или принимать объем данных одного Blu-Ray- или пяти DVD-дисков всего за две секунды времени".
Данный проект ведется в рамках европейской программы Millilink, сумма реализации которой составляет 3 миллиона долларов. И, следует отметить, что добиться рекордного показателя скорости передачи информации удалось с использование только одного потока данных, занимающего определенную полосу несущей частоты. Использование мультиплексирования нескольких потоков данных, разнесенных по разным несущим частотам, позволит увеличить общую ширину полосы пропускания и, как следствие, поднять скорость передачи информации в несколько раз.
Когда новую технологию планируется вывести на коммерческий рынок, не сообщается.
Олена
Anna