Группа ученых из Университета Токусима в Японии продемонстрировала беспроводную передачу данных со скоростью до 112 гигабит в секунду на сверхвысокой частоте 560 гигагерц. Результат считается важным шагом на пути к созданию сетей связи шестого поколения, которые должны появиться в следующем десятилетии, сообщает LiveScience.

Прорыв стал возможным благодаря новой терагерцовой системе связи на основе фотонных микрогребенцов. Технология позволила преодолеть ключевые проблемы стабильности сигнала, которые до сих пор ограничивали развитие сверхскоростных беспроводных сетей.

Во время экспериментов команда достигла скорости передачи данных 84 Гбит/с с использованием метода модуляции QPSK и 112 Гбит/с с помощью технологии 16QAM. Это первый случай, когда скорость более 100 Гбит/с была продемонстрирована на частотах выше 420 ГГц. Результаты исследования опубликовали в журнале Communications Engineering.

[see_also ids="683380"]

"Этот результат является важным шагом к практическим беспроводным системам 6G и сверхскоростной мобильной обратной связи", — заявил соавтор исследования, профессор Такеши Ясуи.

Ключевой особенностью новой системы стали оптические микрогребенки — миниатюрные фотонные устройства, способные генерировать чрезвычайно стабильные световые сигналы. Именно они помогают существенно уменьшить фазовый шум, который является одной из главных проблем для работы на терагерцовых частотах.

В отличие от традиционных фотонных систем, требующих сложной и точной настройки лазеров, японские исследователи непосредственно соединили оптическое волокно с микрорезонатором из нитрида кремния. Это позволило сделать систему более компактной и устойчивой к внешним воздействиям. Ученые также интегрировали систему контроля температуры, которая помогает поддерживать стабильность работы даже при изменении внешних условий.

Размер нового передатчика составляет всего 5 миллиметров. Для сравнения, стандартные системы такого типа могут достигать 450 миллиметров, то есть новое устройство примерно в 90 раз меньше.

[see_also ids="684336"]

Сегодня средняя скорость сетей 5G во многих странах составляет около 300 Мбит/с. Теоретически сети 6G могут обеспечить скорость до 1 терабита в секунду — более чем в 3000 раз быстрее нынешних средних показателей 5G.

Для реализации таких возможностей необходима новая инфраструктура передачи данных. Одним из перспективных направлений считаются терагерцовые частоты свыше 350 ГГц, которые имеют значительно большую пропускную способность, чем перегруженные современными сетями более низкие диапазоны спектра.

По мнению авторов исследования, их разработка может стать основой для будущих беспроводных магистральных сетей. В перспективе это позволит передавать большие объемы данных без использования части волоконно-оптической инфраструктуры и ускорит практическое внедрение технологий 6G.

Коммерческое развертывание сетей шестого поколения ожидается не ранее 2030 года. К тому времени исследователи планируют дополнительно снизить уровень шумов и увеличить мощность сигнала, чтобы еще больше повысить скорость передачи данных.

В прошлом году исследователи из США и Китая разработали миниатюрный 6G-чип размером 1,7 на 11 миллиметров, который способен передавать данные со скоростью более 100 гигабит в секунду. Благодаря двойному электрофотонному подходу устройство впервые объединило весь беспроводной спектр из девяти радиочастотных диапазонов от 0,5 до 110 ГГц, обеспечивая стабильную связь даже в низкочастотных зонах сельской местности.