Rekord prędkości łącza radiowego - 40 Gbps na odległość 1 km z częstotliwością 240 GHz

Naukowcy z politechniki w Karlsruhe instytutu Fraunhofera zdołali skonstruować elektronikę zdolną do bezprzewodowego przesyłania danych na dystans 1 kilometra przy zastosowaniu częstotliwości sygnału 240 GHz. Osiągnięta prędkość 40 Gbps jest porównywalna z wydajnością komercyjnych łączy optycznych.

Technologia może sprawdzić się podczas budowy infrastruktury internetowej poza miastami i w miejscach trudno dostępnych gdzie nawet rekordowo szybka technologia światłowodowa Huawei niewiele pomoże.

Fakt, że potrzebna jest nam coraz większa przepustowość łącz internetowych nie podlega dyskusji. Potrzebna by konsumować wszelkie cyfrowe dobra. Zarówno te, na które mamy ochotę, jak i te, do których jesteśmy przymuszani. W przypadku bardzo praktycznych łącz bezprzewodowych obowiązuje zasada - im szersze pasmo tym więcej danych można przesłać.

W poszukiwaniu szerszych pasm transmisyjnych inżynierowe sięgają po coraz wyższe częstotliwości. Z tego też powodu wzięło się Wi-Fi o częstotliwości 5 GHz, stąd też prace nad standardem WiGig, który bazuje na 60 GHz częstotliwościach. W tym ostatnim przypadku daje się osiągnąć prędkość około 7 Gbps.

Demonstracja nie wyczerpuje możliwości technologii. 40 Gbps i 1 km to dopiero początek.

Inżynierowie z niemieckiego Karlsruhe zastosowali 4 razy większą częstotliwość niż w przypadku WiGig. Pozwoliło to osiągnąć ponad 4 razy lepszy transfer na poziomie 40 Gbps. To tyle, co osiągają komercyjnie stosowane łącza optyczne o dużej wydajności.

Wysoka częstotliwość nośna ma zalety, ale również jeden feler. Jest znacznie łatwiej tłumiona. Z tego też powodu komunikacja na częstotliwości 240 GHz nie przyda się w pomieszczeniach, w których dużo lepiej radzą sobie zwykłe łącza DSL lub FTTH w połączeniu z Wi-Fi. Za to poza budynkami opracowana w ramach projektu Mililink technologia ma duże pole do popisu. Zwłaszcza, że w przypadku częstotliwości z zakresu 200 - 280 GHz, atmosfera w stosunkowo niewielkim stopniu osłabia sygnał.

Jochen Antes z KIT podkreśla, że w przypadku trudnych warunków pogodowych, takich jak mgła czy deszcz, takie radiowe łącza sprawdzą się dużo lepiej niż bezpośrednia łączność optyczna (mowa tu o propagacji światła w otwartej przestrzenii)

Być może 1 km zasięgu wydaje się małą odległością, ale to wystarczająca skala odległości by wspierać budowę prawdziwie szerokopasmowej infrastruktury poza miastami i w trudno dostępnych miejscach. Zaletą stosowania wysokich częstotliwości jest także niewielki rozmiar potrzebnej elektroniki. Czip nadajnika i odbiornika ma wymiary jedynie 4 x 1,5 mm². Zbudowano go z wykorzystaniem tranzystorów typu HEMT (o wysokiej ruchliwości elektronów, High Electron Mobility Transistor).

Źródło: KIT, Fraunhofer IAF