Sfârșitul Wi-Fi-ului tradițional: noul sistem optic atinge viteze de 362 Gbps

O echipă de cercetători din Regatul Unit a atins o piatră de hotar în telecomunicații prin dezvoltarea unui sistem optic fără fir la scară de cip capabil să transmită date la o viteză de 362,7 gigabiți pe secundă (Gbps).

Acest avans, publicat recent în revistă Nexus fotonic avansat, folosește lumina în loc de unde radio pentru a trimite informații, oferind o alternativă de foarte mare viteză la saturația rețelelor Wi-Fi interioare convenționale.

Creșterea globală a cererii de servicii de streaming, apeluri video și dispozitive Internet of Things (IoT) a congestionat infrastructurile de frecvență radio existente. Wi-Fi-ul tradițional prezintă bariere critice în ceea ce privește lățimea de bandă, interferența și consumul mare de energie, în special în spațiile cu densitate mare de utilizatori.

Noua propunere tehnologică folosește comunicația optică fără fir, care nu concurează cu sistemele radio și nici nu generează zgomot electromagnetic. La fel ca semnalele de lumină direcționată, datele pot fi trimise cu precizie către zone specifice, optimizând conectivitatea în birouri, case și spații publice.

Dispozitivul de bază al acestei inovații este un cip compact compus dintr-o serie de lasere cu emisie de suprafață cu cavitate verticală de 5×5 (VCSEL). În timpul fazelor de testare, oamenii de știință au folosit 21 dintre aceste lasere simultan, fiecare transmitând între 13 și 19 Gbps. Rezultatul a fost o viteză totală de 362,7 Gbps pe o legătură de doi metri.

Pe lângă viteza sa, sistemul se remarcă prin durabilitatea energetică:

• Consum: Aproximativ 1,4 nanojouli pe bit.

• Economii: Reprezintă jumătate din consumul de energie al tehnologiilor Wi-Fi actuale.

• Modulare: Datele sunt împărțite în mai multe canale de frecvență pentru a se potrivi cu condițiile semnalului.

Una dintre cele mai mari provocări tehnice rezolvate de echipa a fost gestionarea mai multor fascicule de lumină pentru a evita suprapunerea. Pentru a face acest lucru, a fost implementat un sistem de microlentile și distribuție optică grilă care permite modelarea fiecărui fascicul și direcționarea către un anumit receptor.

Testele au demonstrat o uniformitate de iluminare mai mare de 90% în zona țintă. În scenariile de utilizare în lumea reală, au fost stabilite patru legături simultane cu o viteză combinată de 22 Gbps, menținând stabilitatea conexiunii. Cercetătorii subliniază că performanța este scalabilă și ar putea crește odată cu adăugarea de receptoare de viteză mai mare.

Deși nu este propusă ca înlocuitor total pentru Wi-Fi, această tehnologie apare ca o completare indispensabilă pentru a ușura povara rețelelor wireless și pentru a conduce următoarea generație de conectivitate bazată pe lumină.

JAIDER FELIPE VARGAS MORALES

EDITORIAL CU SCOP DIGITAL