Група вчених Вищої технічної школи Цюріха (ETH Zurich) зробила великий крок у напрямку бездротової передачі даних. Вони продемонстрували роботу нової системи – лазер, яка змогла забезпечити пропускною спроможністю понад 1 Тбіт/с під час передачі даних на відстань 53 км. Дослідники вважають, що ця технологія зрештою дасть змогу відмовитися від павутини кабелів, протягнутих по всьому світу.
Ця робота є частиною європейського проєкту Horizon 2020, який фінансує передові дослідження на суму €80 млрд. Команда ETH під керівництвом професора Юрга Лейтхольда припускає, що оптична система передавання даних працюватиме із супутниками з набагато вищою швидкістю, що усуне необхідність у фізичній інтернет-магістралі, яка перетинає океани.
У цьому дослідженні вчені з ETH Zurich не використовували супутник, тому що лазерна передача даних і так прекрасно працює в космосі завдяки повній відсутності повітря, а ось на Землі він міг би завадити їй. Наприклад, супутники Starlink компанії SpaceX використовують лазери для передачі даних між собою. Вченим було необхідно переконатися, що терабітний лазер зможе працювати в межах атмосфери Землі. Для цього команда обрала далеку, високо підняту ціль: Юнгфрауйох, гірський перевал у Швейцарських Альпах, розташований приблизно за 53 км від джерела лазера.
Для підтримки вищої швидкості передачі даних, оптична система, розроблена ETH Zurich, використовує модульовану світлову хвилю. Це означає, що приймач може зчитувати кілька станів кожного переданого символу. Змінні фазові кути й амплітуда створюють сигнал у 64 QAM. Турбулентність в атмосфері може спотворити ці ретельно побудовані форми хвилі, тому дослідники у співпраці з французькою аерокосмічною фірмою Onera створили чип мікроелектромеханічної системи (MEMS) з 97 мікроскопічними дзеркалами. Цей чип може коригувати неправильний фазовий зсув із частотою 1500 разів на секунду, забезпечуючи цілісність сигналу.
У цьому дослідженні використовувався лише лазер з однією довжиною хвилі світла, тобто з одним каналом передавання, але команда вважає, що технологія може бути масштабована до 40 каналів. За швидкості близько одного терабіта на канал експериментальна технологія починає виглядати як щось, здатне замінити фізичні кабелі. Нинішні супутникові інтернет-системи все ще покладаються на сигнали мікрохвильового діапазону, і тому вони не можуть передавати таку ж кількість даних, скільки може високочастотний лазер. Цілком можливо, що майбутні супутникові інтернет-сузір’я будуть використовувати подібні лазери для передачі даних на поверхню Землі. Однак дослідники з ETH Zurich залишать це іншим ученим та інженерам.
За планами команди наступним етапом є розробка поліпшених формул модуляції для збільшення пропускної здатності.
Читайте також:
Leave a Reply