Terahertzes hálózatok és egy terabit/s-os adatátvitel - a chip már készül hozzá
2021 / 04 / 30 / Bobák Zsófia
Terahertzes hálózatok és egy terabit/s-os adatátvitel - a chip már készül hozzá
Mivel még a világ nagy részén az 5G sem elérhető, sőt, nem is minden újonnan megjelenő okostelefon támogatja az ötödik generációs kommunikációt, ezért úgy tűnik a japán kutatók előreszaladtak az időben, de a 6G és a terahertzes hálózatok már egyre közelednek.

Az 5G hálózatok, amelyek a most használt negyedik generációs hálózatot váltják majd, az eddiginél sokkal gyorsabb adatátvitelt ígérnek, ami, ha a hétköznapi életünk során nem is feltétlenül vesszük észre, vagy nincs is rá olyan nagy szükségünk, de valójában változtatni fog a minket körülvevő infrastruktúrán. Egyre több az IoT eszköz, vagyis az okoskészülék: okoshűtő, okosporszívó, okoskávéfőző, okosóra és rengeteg egyéb algoritmusokat futtató gép felügyeli és intézi helyettünk a teendőket, ezek pedig folyamatos vezeték nélküli kommunikációt igényelnek a működésükhöz.

Egyre közelebb kerülünk ahhoz is, hogy a hatóságok engedélyezzék az automata autók, buszok, szállítóeszközök közlekedését a forgalomban, ezeknél a járműveknél pedig szintén életbevágóan fontos, hogy mindig a lehető leggyorsabban tudjanak reagálni a közlekedési szituációkra, késlekedés nélkül. De akár az egészségügyet is felhozhatjuk példának, ahol már kísérleteznek a távolból végezhető operációkkal, amely főleg akkor lenne előnyös, ha ezzel az orvossal kevésbé jól ellátott helyeken is kezeléshez juthatnának a sürgős beavatkozást igénylő páciensek.

Egyszóval az ötödik generációs hálózat olyan szolgáltatásokat és technológiákat fog lehetővé tenni, ami szervesen hozzátartoznak majd a 21. századi élethez.

De az 5G más infrastruktúrát igényel, mint a 4G, mivel más frekvenciatartományban működik, ezért az adótornyok kiépítése még csak most zajlik a világ minden táján. Úgy tűnik, hogy a 6G-ről beszélni még igen elhamarkodott ebben a fázisban, de, tekintve az információs és kommunikációs technológiák hatalmas jelentőségét az életünkben, gazdaságilag nagyon is előnyös egy ország vagy cég számára mások előtt járni egy lépéssel ezen a területen. Emiatt a következő generáció, a 6G bevezetése, bármilyen valószínűtlennek tűnik, talán nincs is olyan messze, a Huawei például már a 6G teszteléséhez szükséges műholdakat tervez felküldeni az űrbe júliusban (egy szintén 6G kísérleti műholdat már tavaly novemberben pályára állított a kínai kormány), valamint az elnöklő Hszü Csecsün azt is bejelentette a 18. Globális Analitikai Konferencián, hogy 2030-ra elindulhat a 6G hálózat, amelynek a Fehér Könyvét hamarosan közzéteszik.

Miben lesz más a 6G, mint az 5G? Még gyorsabb lesz.

A Huawei szerint ez 1000 Gbit/másodperc gyorsaságot jelent, kevesebb, mint 100 mikroszekundumos késleltetéssel (egy mikroszekundum a másodperc egymilliomod része). Ez a kommunikáció a terahertz tartományban valósulhatna meg, amely az elektromágneses spektrumnak a mikrohullámok és az infravörös sugarak közötti frekvenciasávjait jelenti. A terahertz tartomány kutatását az Egyesült Államok és az Európai Bizottság is a legfontosabb információs technológiai kutatások közé sorolta már évekkel ezelőtt, de ahhoz, hogy valóban meg lehessen valósítani az ezen a spektrumon zajló mindennapos és hatékony adatközlést, ahhoz a megfelelő adó-vevő készülékeket és ezeknek az alkatrészeit is ki kell fejleszteni.

Az Osaka Egyetem kutatói most olyan multiplexer chipet fejlesztettek, amely az eddigieknél sokkal kisebb méretű, így könnyebben integrálható az eszközökbe, viszont a mérete nem jelent problémát a terahertzes kommunikáció kezelésében. A multiplexer, vagy adatszelektor egy olyan áramkör, amely több bemenettel rendelkezik és a bemenő jelek közül azt engedi tovább a kimenetre, amely a megfelelő címmel rendelkezik. Vagyis segít a jelek szétosztásában és újraegyesítésében, amire nagy szükség lehet ahhoz, hogy kezelhető módon folyjon az adatok közvetítése akkor is, ha nagy mennyiségű beérkező jellel kell dolgoznia egy rendszernek. A terahertzes sávszélességet kezelő négy bemenetes multiplexer, amelyet a kutatók létrehoztak, csak 25 hullámhossz szélességű, ami hatezerszeres kicsinyítést jelent az eddigi eszközökhöz képest, mondja Dr. Daniel Headland, a kísérlet vezetője.

"Egy tipikus négy csatornás optikai multiplexer több mint 2000 hullámhosszt hidal át. Ez nagyjából két méter hosszúságot jelentene a 300 GHz-es hullámsávban

[...]Egészen eddig olyan kompakt és praktikus multiplexerek nem léteztek, amelyek a terahertzes tartományra voltak optimalizálva. Ezek az új eszközök gazdaságosan gyárthatóak és felbecsülhetetlenül hasznosak lesznek az ultra-szélessávú vezeték nélküli kommunikációban." Az emberi köröm méretű, apró szilícium chip tehát a terahertz tartomány alsó határán működik, a 300 GHz ugyanis 0,3 THz-nek felel meg és általában a tartományt 0,3-tól 3 vagy 30 THz-ig számítják. A chip lehetővé teszi a rendkívül gyors kommunikációt, többszörösét a mostani 5G hálózatok által támogatottnak.

Mikor tavaly júliusban leteszteltük a budapesti 5G hálózatot, akkor az Astoria környékén és a Fővám téren mértük a legnagyobb letöltési sebességet (a feltöltési sebesség ennek csak töredéke), ami akkor 750 Mbit/másodperc körül járt. Az új japán multiplexer a kutatók elmondása szerint ennek 64-szeresére képes jelenleg.

"A multiplexerünk potenciálisan 48 Gbit/másodperc gyorsaságú adatátvitelt támogat, ami annak felel meg, mintha 8K-s, ultramagas felbontású videót streamelnénk valós időben."

- mondta Fujita Masayuki, az Osaka Egyetem professzora. Ez egyelőre csak a laboratóriumi körülmények között mért érték, de a végső cél még ennél is ambiciózusabb, 1 terabit/s, amelyet a további fejlesztésekkel szeretnének minél hamarabb elérni. A kutatásról szóló tanulmányt az Optica oldalon tették közzé. Ez egyébként nem az első alkalom, hogy egy kutatócsapat multiplexert használt a terahertzes adatátvitel megvalósításához, a Brown Egyetem 2017-ben jelentette be, hogy sikerült hasonló módszerrel videót megosztaniuk, de ők 50 Gbit/s sebesség környékén már akadozásokat tapasztaltak a rendszerben.

(Forrás: Interesting Engineering, Fotó: Osaka University, Pixabay)

További cikkek a témában:

A 6G világa még csak távoli vízió, de az anyagot már feltalálták hozzá Az új dielektrikum megszületése utat nyit egy jövő felé, ahol akár a mobiltelefonok használatát is elfelejthetjük.
Megdőlt az internet sebességrekordja, 178 terabitnyi adatot továbbítottak egy másodperc alatt Brit és japán kutatóknak minden eddiginél több információt sikerült bepréselniük a fénybe.
Kína fellőtte a világ első 6G-s műholdját Még az 5G technológia sem terjedt el, de az ígéretek szerint ez annál is százszor gyorsabb lesz.


Kövesd a Rakétát a Facebookon is!
Kövess, üzenj, kommentelj a Rakéta Facebook oldalán!
Ismerd meg a ROADSTER magazint!
AUTÓK - DESIGN - GASZTRO - KULT - UTAZÁS - TECH // Ha szereted a minőséget az életed minden területén, páratlan élmény lesz!
Ezek is érdekelhetnek
HELLO, EZ ITT A
RAKÉTA
Kövess minket a Facebookon!
A jövő legizgalmasabb cikkeit találod nálunk!

Hírlevél feliratkozás

Ne maradj le a jövőről! Iratkozz fel a hírlevelünkre, és minden héten elküldjük neked a legfrissebb és legérdekesebb híreket a technológia és a tudomány világából.