20 фильмов за секунду: новая технология в 9000 раз быстрее 5G

Британским ученым удалось разогнать связь до невероятных 938 гигабит в секунду. Сделала это группа из Университетского колледжа Лондона под руководством Чжисинь Лю. Их технология буквально превзошла средние показатели современных 5G-сетей в 9000 раз.

Технология позволяет загружать более 20 полнометражных фильмов каждую секунду. Исследователи установили новый рекорд для мультиплексных данных, объединяющих несколько сигналов в единый поток. Вернее, сигналов различных типов.

Был задействован беспрецедентно широкий спектр частот — от 5 до 150 гигагерц. Объединение радиоволн и светового излучения позволило существенно расширить каналы передачи данных. До этого момента электронные и оптоэлектронные методы использовались по отдельности из-за сложностей с синхронизацией частот.

Изначально эксперимент проводился для оценки потенциальных возможностей будущих сетей 6G. По словам Лю, если современные 5G-сети можно сравнить с узкой загруженной дорогой, то их решение превращает её в десятиполосное шоссе.

Команда также разработала гибридную систему генерации сигналов. Для частот 5-75 ГГц применялись высокоскоростные цифро-аналоговые преобразователи. Для более высоких частот миллиметрового диапазона, включая W-диапазон (75-110 ГГц) и D-диапазон (110-150 ГГц), использовалось смешивание оптически модулированных сигналов с частотно-стабилизированными лазерами на фотодиодах.

Фазовые шумы снизились благодаря синхронизации двух пар лазеров с узкой линией излучения относительно общего кварцевого осциллятора. Именно такой подход позволил максимально эффективно использовать весь доступный спектр частот. Применив формат OFDM (ортогональное частотное мультиплексирование) и битовую загрузку, исследователи достигли скорости передачи данных 938 Гбит/с при минимальных промежутках между различными диапазонами — менее 300 МГц.

Хотя установленный рекорд относится к мультиплексным данным, отдельные сигналы удавалось передавать ещё быстрее — со скоростью более одного терабита в секунду.

Команда Лю уже ведёт переговоры с производителями смартфонов и операторами связи о практическом применении технологии. Параллельно японские телекоммуникационные компании представили собственное устройство для сетей 6G, способное передавать данные в 20 раз быстрее, чем 5G. Их разработка обеспечивает скорость 100 Гбит/с на расстоянии до 100 метров.

Новая технология особенно важна для развития радиосетей следующего поколения (RAN), где требуются сверхвысокие скорости беспроводной передачи данных между базовыми станциями — более 100 Гбит/с — для соединения точек доступа и узлов связи.