Японські вчені наблизили еру 6G: досягли рекордної швидкості передачі даних

Група вчених з Університету Токусіма в Японії продемонструвала бездротову передачу даних зі швидкістю до 112 гігабіт на секунду на надвисокій частоті 560 гігагерц. Результат вважається важливим кроком на шляху до створення мереж зв’язку шостого покоління, які мають з’явитися в наступному десятилітті, повідомляє LiveScience.

Прорив став можливим завдяки новій терагерцовій системі зв’язку на основі фотонних мікрогребінців. Технологія дозволила подолати ключові проблеми стабільності сигналу, які досі обмежували розвиток надшвидкісних бездротових мереж.

Під час експериментів команда досягла швидкості передачі даних 84 Гбіт/с із використанням методу модуляції QPSK та 112 Гбіт/с за допомогою технології 16QAM. Це перший випадок, коли швидкість понад 100 Гбіт/с була продемонстрована на частотах вище 420 ГГц. Результати дослідження опублікували в журналі Communications Engineering.

ВАС ЗАЦІКАВИТЬ

Математичний прорив: ШІ від OpenAI самостійно розв'язав давню геометричну задачу

“Цей результат є важливим кроком до практичних бездротових систем 6G і надшвидкісного мобільного зворотного зв’язку”, — заявив співавтор дослідження, професор Такеші Ясуї.

Ключовою особливістю нової системи стали оптичні мікрогребінці — мініатюрні фотонні пристрої, здатні генерувати надзвичайно стабільні світлові сигнали. Саме вони допомагають суттєво зменшити фазовий шум, який є однією з головних проблем для роботи на терагерцових частотах.

На відміну від традиційних фотонних систем, які потребують складного й точного налаштування лазерів, японські дослідники безпосередньо поєднали оптичне волокно з мікрорезонатором із нітриду кремнію. Це дозволило зробити систему більш компактною та стійкою до зовнішніх впливів. Вчені також інтегрували систему контролю температури, яка допомагає підтримувати стабільність роботи навіть за зміни зовнішніх умов.

Розмір нового передавача становить лише 5 міліметрів. Для порівняння, стандартні системи такого типу можуть сягати 450 міліметрів, тобто новий пристрій приблизно у 90 разів менший.

ВАС ЗАЦІКАВИТЬ

Вчені змогли розвʼязати “неможливу” задачу на звичайному комп’ютері

Сьогодні середня швидкість мереж 5G у багатьох країнах становить близько 300 Мбіт/с. Теоретично мережі 6G можуть забезпечити швидкість до 1 терабіта на секунду — більш ніж у 3000 разів швидше за нинішні середні показники 5G.

Для реалізації таких можливостей необхідна нова інфраструктура передачі даних. Одним із перспективних напрямків вважаються терагерцові частоти понад 350 ГГц, які мають значно більшу пропускну здатність, ніж перевантажені сучасними мережами нижчі діапазони спектра.

На думку авторів дослідження, їхня розробка може стати основою для майбутніх бездротових магістральних мереж. У перспективі це дозволить передавати великі обсяги даних без використання частини волоконно-оптичної інфраструктури та прискорить практичне впровадження технологій 6G.

Комерційне розгортання мереж шостого покоління очікується не раніше 2030 року. До того часу дослідники планують додатково знизити рівень шумів та збільшити потужність сигналу, щоб ще більше підвищити швидкість передачі даних.

Минулого року дослідники зі США та Китаю розробили мініатюрний 6G-чип розміром 1,7 на 11 міліметрів, який здатний передавати дані зі швидкістю понад 100 гігабіт на секунду. Завдяки подвійному електрофотонному підходу пристрій уперше об'єднав увесь бездротовий спектр із дев'яти радіочастотних діапазонів від 0,5 до 110 ГГц, забезпечуючи стабільний зв'язок навіть у низькочастотних зонах сільської місцевості.