Szerző: Hlács Ferenc

2013. október 15. 14:21:00

Új világrekord vezeték nélkül: 100 Gbit/s

Megdöntötték a vezeték nélküli adatátvitel sebességrekordját a Stuttgarti Egyetem kutatói. A szakemberek másodpercenként 100 gigabitet továbbítottak fotonikus technológiával. A módszer a megfelelő infrastruktúrától távoli területeken kommunikációjában és a háztartásokban is felhasználható lehet.

A kábeleken alapuló telekommunikációs hálózatok kiépítése a vidéki és agglomerációs területeken is komoly befektetéseke árán valósítható meg, így egyre nagyobb az igény a vezeték nélküli szélessávú adatátvitelre, amivel olyan helyekre is elérni, mint a természetvédelmi területek vagy autópályák, méghozzá a vezetékes megoldásnál sokkal olcsóbban. A technológiában rejlő potenciált a legutóbbi rekordkísérlet - és az eredményeként született világrekord - is demonstrálja, amely során kutatók laboratóriumban másodpercenként 100 gigabit adatot továbbítottak 237,5 gigahertzes frekvencián, 20 méteres távolságra. A német oktatási és kutatási minisztérium (BMBF) támogatta “Millilink” kísérletekben korábban több mint egy kilométerre sikerült adatot továbbítani, másodpercenként 40 gigabites sebességgel.

Optikai és rádiós megoldások ötvözete

A projekt megvalósításához a kutatók szélessávú rádiórelé összeköttetéseket integrálták optikai kábeles rendszerekbe. A “Millilink” projekt és a kapcsolódó kutatások 2013 eleje óta zajlanak a Stuttgarti Egyetemen Ingmar Kallfass professzor felügyelete alatt, a Fraunhofer Institute for Applied Solid State Physics (IAF) és a Karlsruhe Institute of Technology (KIT) bevonásával. A technológia a vidéki, illetve a megfelelő infrastruktúrától távoli területeken kínálhat olcsóbb alternatívát a kábeles adatátvitelre, de Kallfass professzor szerint akár a városi háztartások is profitálhatnak belőle, hiszen a különböző készülékek közötti kommunikációt nagy mértékben felgyorsíthatná. A korábban véghezvitt nagy távolságú kíséreltekhez hagyományos antennákat használtak, amelyek a jövőben könnyen átalakíthatók beltéri használatra is.

Az adóegység egy ultra-szélessávú, a Japán NTT-NEL vállalat által gyártott úgynevezett fotonkeverő készülékkel generál rádiójeleket. A folyamat során két eltérő frekvenciájú lézeres jelet juttatnak egy fotodiódához. Ennek eredményeképpen elektromos jel jön létre, amelynek frekvenciája a két lézerének különbsége, azaz ebben az esetben 237,5 gigahertz, és amelyet ezután az antenna továbbít. A projekt másik kutatója Jürg Leuthold szerint a fotonikus módszer nagy előnye, hogy az optikai kábeles rendszerekből származó adatfolyamokat közvetlenül konvertálja magas frekvenciás rádióhullámokká, így a rádiórelé összeköttetések integrációja is sokkal könnyebb és rugalmasabbá válhat az optikai hálózatokba.

Machine learning és Scrum alapozó képzések indulnak! (x) A HWSW októberben induló gyakorlatorientált, 10 alkalmas, 30 órás online képzéseire most early bird kedvezménnyel lehet regisztrálni!

A “Millilink” rendszer esetében a tisztán elektromos transzmitterekkel szemben nincs szükség közbenső áramkörre. Leuthold szerint továbbá a méretes sávszélességnek és a fotonkeverő linearitásának köszönhetően a módszer az összetettebb modulációval előállított formátumok átvitelében is kitűnő lehet, és a jövő optikai kábeles rendszereinek elengedhetetlen része lesz. A rádiójelek fogadása elektromos áramkörökön alapul. A kísérletben egy félvezető chipet helyeztek el. A lapka magas elektron-mobilitású tranzisztorokon (HEMT) alapul, melyek segítségével aktív, 200 és 280 gigahertz közötti frekvencián működő szélessávú vevőegységek hozhatók létre. A vevőchip emellett a fejlett modulációs formátumokkal is képes megbirkózni.

Swen König a KIT fotonikával és kvantumelektronikával foglalkozó intézetének kutatója szerint a most elért rekordsebesség még tovább növelhető több adatfolyam párhuzamos sugárzásával. Ezzel a módszerrel, több adó- és vevőantenna felállításával a jövőben akár egy másodpercenként egy terabites sebességre képes rádiórendszerek is létrehozhatók lesznek.

a címlapról