Anonim

Ta opp 40 Gbit / s trådløs dataoverføringshastighet tilsvarer den med optisk fiber

Telekommunikasjon

Brian Dodson

20. mai 2013

2 bilder

Mikrografi av 240 GHz transceiver-brikken, som kun måler 1, 5 x 4 mm (Foto: Sandra Iselin / Fraunhofer IAF)

Hvis du trodde at 5G trådløs var rask på en Gbit / s, hvordan høres 40 Gbit / s? Det er den nye trådløse datatransmisjonen som er satt opp av et team av ingeniører i Tyskland ved hjelp av integrerte solid state mm-wave transceivere. Denne dataoverføringshastigheten ble demonstrert over en avstand på 1 km (0, 6 miles), og det er håpet at slike koblinger kunne brukes til å lukke gap mellom optiske nettverk på landsbygda til en brøkdel av kostnaden for installasjon av optisk fiber.

Siden Internett-aktiverte tjenester fortsetter å endre underholdnings media tilgang fra grossist til detaljhandel, hopper etterspørselen etter raskere overføring av større datamengder skyward, spiser hver ny datakommunikasjon ressurs vi kan mønstre. Det er bare så mye båndbredde som kan bli innkvartert ved å ta en liten bit av hvitt plass her og nibbling unna på et amatørradio band der. Den eneste praktiske banen til dramatisk større båndbredde er å migrere inn i millimeterbølgebåndet som ligger over 30 GHz.

Den nedre enden av mm-bølgefrekvensbåndet brukes allerede til forskjellige former for stor dataoverføring, med 60 GHz-båndet som nå blir aktivt for Wi-Fi og andre forbruksdatatransmisjoner - for ikke å nevne den lille, høye -precision radarer som en dag vil holde våre biler fra å støte inn i hverandre og aktivere autonome kjøretøy.

Før slutten av tiåret er det sannsynlig at 60 GHz-båndet, så vel som de andre båndene under 100 GHz tildelt for dataoverføring, også vil gå tom for rom. Som svar på denne situasjonen blir betydelig oppmerksomhet for tiden betalt til 200-280 GHz-båndet.

Når applikasjoner flytter til kortere og kortere bølgelengder, møter de flere miljøproblemer, som atmosfærisk demping og regnfading. Selv om det ved 60 GHz vil atmosfæren absorbere 3/4 av RF-effekten for hver kilometer avstand, ved 240 GHz kan samme mengde absorpsjon kreve titalls kilometer avstand, avhengig av fuktigheten. Regnfading, reduksjonen i effektiv kraft forårsaket av mm-bølgespredningen fra regndråpene, er ikke en viktig faktor i en langsom drizzle, men noe mer kan i stor grad begrense avstanden over hvilket dette båndet kan brukes.

Som en del av "Millilink" -prosjektet utviklet forskere fra Fraunhofer Institutt for Anvendt Solid State Physics i Freiburg, Tyskland, sammen med Universitetet i Stuttgart og Karlsruhe Institute of Technology (KIT) en 240 GHz transceiver chip som kun måler 4 x 1, 5 mm. Størrelsen på brikken er relatert til små kretser og antenner som kreves for å arbeide med svært korte bølgelengder. Chippen bruker en halvlederteknologi utviklet hos Fraunhofer, som er basert på voksende kretser på III-V halvledere, inkludert de høye elektronmobilitetstransistorene som gjør det mulig for chippen å operere opptil 300 GHz og utover.

Radioforbindelser har hittil ikke vært i stand til å matche multi-Gbits / s-dataoverføringshastighetene for multimode optiske fibre, men den nye tyske demonstrasjonen viser at dette snart ikke er mulig. Den raske datatransmisjonen av mm-bølge-radiolinken fører til litt gjennomsiktighet i dataoverføring. Hvis du vil bruke optiske fibre til å overføre data, men også må fordele en canyon med en radiolink, er det ikke nødvendig å komprimere signalet som kommer fra den optiske fiberen. Den kan mates direkte inn i en radiolink, overført over kanylen, omformet til optiske data, og deretter tilbake til neste del av glassfiber. Ingen reduksjon i data gjennomstrømming ville oppstå.

Forskerne sier demonstrasjonen av 40 Gbit / s trådløs dataoverføringshastighet er bare begynnelsen. "Forbedring av spektral effektivitet ved å bruke mer komplekse modulasjonsformater eller en kombinasjon av flere kanaler, dvs. multiplexing, vil bidra til å oppnå enda høyere datahastigheter", sier Jochen Antes of KIT.

Kilde: Karlsruhe Institute of Technology

Mikrografi av 240 GHz transceiver-brikken, som kun måler 1, 5 x 4 mm (Foto: Sandra Iselin / Fraunhofer IAF)

Det elektromagnetiske spektret (Bilde: NASA)

Anbefalt Redaksjonens