Bežični vrtložni snopi beskonačnog kapaciteta nose 2,5 terabita u sekundi

Lagane spirale

Američki i izraelski istraživači koristili su uvijene vrtložne zrake za prijenos podataka brzinom od 2,5 terabita u sekundi. Koliko možemo prepoznati, ovo je najbrža bežična mreža ikad stvorena - s određenom marginom. Ova će se tehnika vjerojatno koristiti u sljedećih nekoliko godina kako bi se znatno povećala propusnost bežičnih i optičkih mreža.

Ovi upleteni signali koriste orbitalni kutni moment (OAM) za strpanje puno više podataka u jedan tok. U trenutnim najsuvremenijim protokolima prijenosa (WiFi, LTE, COFDM), mi samo moduliramo kutni moment gibanja (SAM) radio valova, a ne OAM. Ako zamislite Zemlju, SAM je naš planet koji se vrti oko svoje osi, dok je OAM naše kretanje oko Sunca. U osnovi je ovdje otkriće to što su istraživači stvorili protokol bežične mreže koji koristi i OAM i SAM.

U ovom su slučaju Alan Willner i kolege istraživači sa Sveučilišta Južne Kalifornije, NASA-inog Laboratorija za mlazni pogon i Sveučilišta u Tel Avivu, upleli zajedno osam tokova podataka vidljive svjetlosti od ~ 300Gbps koristeći OAM. Svaka od osam greda ima različitu razinu okretanja OAM. Snopovi su podijeljeni u dvije skupine od po četiri, koje se prolaze kroz različite polarizacijske filtre. Jedan snop od četiri prenosi se u tankom mlazu, poput vijka, dok se ostala četiri prenose oko vanjske strane, poput ovojnice. Snop se zatim prenosi preko otvorenog prostora (u ovom slučaju samo jedan metar), a prihvatni kraj ga odmotava i obrađuje. 2,5 terabita u sekundi ekvivalentno je 320 gigabajta u sekundi, odnosno oko sedam punih Blu-ray filmova u sekundi.

Ovo ogromno postignuće dolazi samo nekoliko mjeseci nakon Bo Thidea napokon dokazao da je OAM zapravo moguć. U Thideovom slučaju, njegov je tim prenio OAM radio signal preko 442 metra (1450ft).

Spiralni, OAM snopovi podatakaPrema Thideu, OAM bi nam trebao omogućiti da ujedinimo 'beskonačan broj' konvencionalnih protokola prijenosa bez upotrebe više spektra. U teoriji bismo trebali moći uzeti 10 (ili 100 ili 1000 ili ...) WiFi ili LTE signala i uviti ih u jedan snop, povećavajući propusnost za 10 (ili 100 ili 1000 ili ...) puta. Za optičke mreže, gdje imamo još puno rezervnih kapaciteta, ovo nije sve tako uzbudljivo - ali za bežične mreže, u kojima imamo praktički ponestalo korisnog spektra, uvijeni radio valovi mogli bi pružiti trenutno rješenje koje će osigurati budućnost. Za mrežne štrebere, Willnerova OAM veza ima spektralnu učinkovitost od 95,7 bita po hercu; LTE doseže 16,32 bita / Hz; 802.11n iznosi 2,4 bita / Hz. Digitalna TV (DVB-T) iznosi samo 0,55 bita / Hz.

Sljedeći će zadatak Willnerovog tima biti povećati jadnu udaljenost prijenosa OAM mreže od jednog metra na nešto malo korisnije. „Za situacije koje zahtijevaju velik kapacitet ... na relativno kratkim udaljenostima manjim od 1 km, ovaj bi pristup mogao biti privlačan. Naravno, postoje i mogućnosti za velike udaljenosti od satelitskog do satelitskog komuniciranja u svemiru, gdje turbulencija nije problem ', Willner kaže za BBC. U stvarnosti, glavni ograničavajući čimbenik je taj što jednostavno nemamo hardvera ili softvera za manipulaciju OAM-om. Međutim, budućnost bežičnog umrežavanja zaista je vrlo svijetla.

Pročitajte više na Priroda (plaćeni zid)

(Kredit za sliku)

Copyright © Sva Prava Pridržana | 2007es.com