Terahercowa bezprzewodowa sieć 10‑krotnie szybsza od 5G

Japońscy naukowcy tworzą przyszłość bezprzewodowego przesyłania danych. Mają one korzystać z częstotliwości 300 Ghz i wyższych, a prędkości osiągną 105 Gb/s na każdym kanale. Na jakim etapie znajdują się badania?

Badania i rozwój nowej technologii trwają już 2 – 3 lata, jednak to w ostatnich miesiącach odnotowały największe sukcesy. W listopadzie ubiegłego roku uzyskano prędkość 34 Gb/s dzięki wykorzystaniu terahercowego pasma 500 GHz, a następnie także 160 Gb/s przy pomocy nadajnika w paśmie 300 – 500 Ghz (8 kanałów modulowanych w odstępach 25 GHz).

Najnowszy sukces jest dziełem zespołu naukowców z Uniwersytetu w Hiroshimie, a jednocześnie pracowników marki Panasonic. Informacje o technologii udostępniono na stronie uczelni, a założenia i mechanizm działania terahercowej sieci zaprezentowano na konferencji ISSCC w San Francisco w dniach od 5 do 9 lutego.

Japońskim badaczom udało się skonstruować terahercowy (czyli o częstotliwości minimum 300 GHz) nadajnik przesyłający dane pojedynczym kanałem z prędkością 105 Gb/s w zakresie 290 – 315 GHz. Rezultat o tyle imponujący, że 10-krotnie przewyższający możliwości sieci 5G, której debiut ma nastąpić nie wcześniej niż w 2020 roku.

Ma ona wykorzystywać pułap „zaledwie” 100 GHz, jednak zachowawczość jej konstruktorów ma swoje rzetelne uzasadnienie. Zwiększanie częstotliwości pracy nie tylko umożliwia szybszy transfer danych – znacząco skraca także możliwy do uzyskania zasięg sygnału, a ponadto zwiększa jego podatność na wszelkiego rodzaju zakłócenia.

Oznacza to więc konieczność budowy całkiem skomplikowanej i gęsto rozlokowanej infrastruktury. Niemałym problemem okazuje się także dla konstruktorów stworzenie zgodnych urządzeń, przez co od premiery smartfonów czy tabletów z 5G (a tym bardziej terahercowych) dzieli nas jeszcze co najmniej kilka lat.

Naukowcy i inżynierowie spędzą je na udoskonaleniu i zminiaturyzowaniu swojej technologii, dla której widzą szersze zastosowanie niż wyłącznie telefony czy routery. Terahercowa sieć docelowo ma bowiem zapewnić ultraszybką łączność z satelitami, choć jeszcze nie wiadomo, jak pokonać poważną przeszkodę w postaci warunków atmosferycznych.

Innym wyzwaniem jest dalsze zwiększanie zasięgu nadajników, które często testowane są na odległościach rzędu kilku centymetrów. W zamyśle naukowców terahercowy sygnał ma być doskonalszą wersją światłowodów. Bezkompromisowo szybką, ale i pozbawioną nawet najmniejszych opóźnień, za które w powyższych odpowiada konstrukcja ze szkła.