Обычно терагерцевые волны используются в спектроскопии или сканерах тела в аэропортах. Но они также предлагают приложения в коммуникационных технологиях. Исследователи из Института Фраунгофера Генриха Герца HHI теперь продемонстрировали это, продемонстрировав передачу в реальном времени видео 4K в режиме реального времени с использованием терагерцевых волн. Они достигли скорости передачи данных до 100 гигабит в секунду, что ставит в тени текущий стандарт 4G, а также грядущую технологию 5G.
Терагерцовые трансмиссии превосходят 5G
Сети беспроводной связи становятся все более важными, и им необходимо передавать все больше и больше данных. Текущий стандарт мобильной радиосвязи LTE или 4G недостаточен для этого в среднесрочной перспективе. В то же время 5G все еще находится в стадии разработки и, кроме того, также работает в жестко регулируемых диапазонах частот, в которых не так много свободных частот.
Интересной альтернативой может быть терагерцовое излучение, которое использует частоты выше 300 ГГц. Благодаря короткой длине волны могут быть достигнуты еще более высокие скорости передачи. Это было уже продемонстрировано исследователями в 2017 году, когда они установили новый рекорд скорости 100 гигабит в секунду для беспроводной передачи данных - в современных стандартах мобильной связи максимальная скорость составляет 1 Гбит / с, на практике они ограничены примерно 100 Мбит. И даже 5G предлагает максимум 10 Гбит / с, но в любом случае будет значительно быстрее, чем 4G. Однако это может быть явно превышено с терагерцовым излучением.
Расстояние должно быть улучшено
Текущий эксперимент исследователей из Института Фраунгофера Генриха Герца HHI показывает, что передача в терагерцовом диапазоне может не только обрабатывать большие скорости передачи, но и обрабатывать большие объемы данных. Команда вокруг Роберта Эльшнера сначала передала видео 4k в каббелло и в режиме реального времени с помощью тетраэдрического излучения между двумя терминалами. Для этого они разработали специальный модем наряду с особенно быстрыми цепями.
В передаче исследователи использовали несущую частоту 300 гигагерц и достигли скорости передачи данных 100 гигабит в секунду. Связь оставалась стабильной в течение более длительного периода времени. « Мы смогли добиться стабильной, непрерывной работы системы более 70 часов. Это значительный этап в развитии технологии беспроводного терагерца », - говорит Эльшнер.
Исследователи определенно должны работать над диапазоном. В тесте две точки приема находились на расстоянии всего 60 см друг от друга. Тем не менее, команда уверена, что сможет еще больше увеличить как скорость передачи, так и расстояние передачи. « Используя оптимизированные антенны, мы сможем преодолеть расстояния до одного километра. На коротких расстояниях скорость передачи данных должна составлять 400 Гбит / с и более. ", Говорит Коля Шуберт из HHI.
Областями применения технологии передачи терагерцового излучения будут, прежде всего, передача от устройства к устройству и специальные сети. При условии соответствующих расстояний передачи технология также может обеспечить лучшую связь для пользователей в сельских районах, чем при существующих стандартах радиосвязи.