Ряд идей и инноваций претендуют на то, чтобы определить будущее 6G. Исследуя способ оптимизации передачи данных за счет использования широкого диапазона частот, ученые совершили значительный прорыв: с помощью своей экспериментальной системы они достигли рекордной скорости передачи данных — более 900 гигабит в секунду, что в 9000 раз превышает скорость нынешнего 5G.
В технологии 5G обычно используются частоты ниже 6 гигагерц, часто развернутые в узких диапазонах. Однако такие ограниченные частоты могут привести к перегрузке сети, особенно когда спрос на услуги передачи данных возрастает. Другими словами, в некоторых ситуациях 5G не может удовлетворить все запросы на подключение из-за ограниченной пропускной способности.
В исследовании, недавно опубликованном в Journal of Lightwave Technology, ученые из Лондонского университета попытались увеличить объем передаваемых данных. Они разработали методику, которая использует гораздо более широкий диапазон частот — от 5 до 150 гигагерц. Благодаря большему количеству «каналов» сеть может одновременно обрабатывать гораздо больший объем данных.
Техника, основанная на мультиплексировании с ортогональным разделением частот
Ученые исследовали технику, известную как мультиплексирование, которая предполагает объединение нескольких сигналов и их одновременную передачу по одному и тому же каналу. Более конкретно, они использовали «мультиплексирование с ортогональным частотным разделением», которое предполагает разделение широкой полосы частот на несколько небольших каналов для оптимизации передачи данных.
Упрощенная схема установки 6G, позволившая достичь рекордной скорости 938 Гбит/с.
Чтобы система могла работать в широком диапазоне, ученые объединили два разных подхода. Первый, «электронный» подход, основан на традиционной технологии, использующей цифро-аналоговые преобразователи для преобразования цифровых данных в аналоговые сигналы. Хотя эти устройства становятся менее эффективными на очень высоких частотах, они используются для генерации сигналов в диапазоне от 5 до 75 ГГц.
Второй подход, известный как «оптоэлектроника», использует свет для генерации высокочастотных сигналов миллиметровых волн (от 75 до 150 гигагерц). Эта технология использует «лазеры с частотной блокировкой» для получения светового луча с высокой стабильностью частоты, что очень важно для сохранения точности и качества сигнала на больших расстояниях и высоких скоростях.
Рекордная скорость передачи данных — 938 гигабит в секунду
По окончании испытаний команде удалось передать данные со скоростью 938 гигабит в секунду. Для сравнения, это более чем в 9000 раз быстрее, чем средняя скорость загрузки данных в сети 5G в Великобритании. Это достижение устанавливает рекорд мультиплексированной передачи данных по воздуху. Хотя уже были достигнуты еще более высокие скорости, превышающие 1 терабит в секунду, но они относились к передаче данных с использованием одного сигнала.
Такая производительность может удовлетворить потребности технологических компаний, которым требуется передача огромных объемов данных, особенно в сфере дополненной реальности и автономного вождения. Медицина также может извлечь выгоду, особенно для дистанционной хирургии.
Однако прежде чем эти приложения станут реальностью, технологию необходимо внедрить, а это совсем не просто. Ученые надеются, что их система станет основой для 6G. Кроме того, они уже ведут переговоры с компаниями, чтобы интегрировать ее в конкретные продукты и услуги для широкой публики.
