Китайские учёные совершили прорыв в оптической связи и технологиях 6G

Китайская исследовательская группа разработала интегрированную систему связи, объединяющую оптоволоконные и беспроводные сети, установив новый мировой рекорд скорости передачи данных. Исследование было опубликовано в четверг в журнале Nature.

Растущий спрос на вычислительные мощности в центрах обработки данных для ИИ и развитие беспроводных сетей следующего поколения 6G требуют высокоскоростной передачи сигналов с низкой задержкой в различных сценариях.

Однако различия в архитектуре сигналов и аппаратном обеспечении между оптоволоконными и беспроводными системами связи затрудняли достижение высокоскоростной, совместимой сквозной передачи между двумя системами на одной инфраструктуре, что представляло серьёзную проблему для высокоскоростных телекоммуникационных сетей.

Исследовательская команда, в которую вошли специалисты Пекинского университета, лаборатории «Пэн Чэн», Шанхайского технологического университета и Национального центра инноваций в области оптоэлектроники, разработала конвергентную систему связи. Она обеспечивает передачу сигнала по одному каналу со скоростью 512 Гбит/с по оптоволокну и 400 Гбит/с по беспроводной связи.

Как отметил Ван Синцзюнь, один из авторов статьи из Пекинского университета, новая система поддерживает двухрежимную передачу как по оптоволоконным, так и по беспроводным сетям, что не только позволяет избежать ограничений по пропускной способности и накопления шума, но и повышает устойчивость к помехам.

Команда также смоделировала сценарий масштабного доступа пользователей 6G, продемонстрировав многоканальный доступ к видео 8K в реальном времени по 86 каналам, достигнув пропускной способности передачи более чем в десять раз выше, чем у текущего стандарта 5G.

Помимо обеспечения связи сверхбольшой ёмкости, система демонстрирует отличные показатели по энергопотреблению, стоимости и масштабируемости для крупномасштабного развёртывания. Её полностью оптическая архитектура обеспечивает бесшовную интеграцию с существующими оптическими сетями, способствуя глубокой конвергенции между мобильными сетями доступа и оптоволоконными сетями.

Ван Синцзюнь отметил, что новая система имеет значительный потенциал применения в таких сценариях, как базовые станции 6G и беспроводные центры обработки данных, и может изменить архитектуру телекоммуникационных систем, заложив основу для следующего поколения сверхширокополосной высокоскоростной интегрированной волоконно-беспроводной связи.

Интересный факт: В то время как коммерческое внедрение 6G ожидается не ранее 2030 года, подобные фундаментальные исследования в области физики передачи данных критически важны для создания технологической базы. Рекордные 400 Гбит/с по беспроводному каналу — это скорость, позволяющая за секунду передать содержимое нескольких жёстких дисков объёмом в 1 ТБ каждый.