Разработана технология, способная увеличить скорость беспроводных сетей до 1 терабита в секунду

Ученые из Университета Райс (Rice University) разработали передовую радиоимпульсную технологию на основе лазеров. На основе такой технологии будет возможно разработать беспроводные сети со скоростью передачи данных до 1 терабита (1 терабит равен 1 триллиону бит). Такая скорость примерно в 20 тысяч раз больше, чем та, которую обеспечивает LTE на данный момент.

Скорость, обеспечиваемая радиоимпульсной технологией, должна быть достигнута не ради «гонки вооружений», а обусловлена достаточно серьезными исследованиями. В 2016 году компания Cisco опубликовала отчет, согласно которому мобильный трафик в 2016 году вырос на 74% в сравнении с таким же периодом года 2015, достигнув 30 миллионов терабит, и продолжает расти. Так что увеличение пропускной способности беспроводных сетей — это лишь вопрос времени.

По словам профессора Университета Райс Эдварда Найтли,

«Преодоление терабитного порога позволит решить проблему обеспечения качественным трафиком конечных пользователей, это позволит реализовать целый набор новых мобильных сервисов и изменит некоторые из существующих коммуникационных парадигм».

В конечном итоге радиоимпульсная технология радикально отличается от той, что существует на данный момент. Нынешняя технология модуляции несущей частоты не позволяет преодолеть барьер в 1 терабит, что просто необходимо сделать ввиду ежегодного роста потребляемого трафика.

Стоит сказать, что первую импульсную технологию для передачи данных использовал Гульельмо Маркони в начале 1900-х годов. В своем эксперименте он использовал антенну, соединенную с большим конденсатором. Когда конденсатор разряжался, происходила разрядка и вся энергия конденсатора перемещалась в антенну в виде короткого импульса.

На подобном принципе работает и новая технология. Профессор Эдвард Найти утверждает, что

«Новая импульсная система также построена на принципах, которые использовал Маркони. Но вместо конденсатора и воздушного промежутка в ней используется высокоскоростной биполярный транзистор, подающий энергию на антенну, находящуюся прямо на кристалле чипа. Мы накапливаем энергию внутри чипа в магнитном виде и используем простой цифровой «спусковой механизм», который позволяет получить радиоимпульсы с пикосекундной длительностью. В нашей системе нет никакого генератора, на ее выходе мы получаем чистые цифровые радиоимпульсы».

В данный момент исследователи работают над разработкой передатчика, который сумеет посылать сигналы частотой от 100 гигагерц до нескольких терагерц. Такой передатчик будет содержать около 10 тысяч антенн, каждая из которых связана с собственным чипом. Это количество антенн позволит получить высокую мощность выходного сигнала, которой будет достаточно для организации беспроводной связи.

«Коммуникационные технологии, основанные на модуляции сигнала несущей частоты, используемые в последние несколько десятков лет, прекрасно подходят для работы на относительно низких частотах. Но все это в корне изменяется при переходе на более высокие частоты, в диапазон, лежащий выше отметки в 100 гигагерц. В этом случае мы должны использовать только узконаправленную передачу в пределах прямой видимости. Это позволит нам избежать нежелательных отражений сигналов, и это максимально затруднит перехват передаваемой информации. Наша технология использует радиосигналы, но эти радиосигналы сфокусированы подобно лучу лазерного света» — рассказал профессор Найтли в конце официального пресс-релиза.