Несмотря на то, что технология 5G еще даже не пошла в серийное производство, уже очевидно, что её пропускная способность не сможет надолго удовлетворить растущие потребности в данных среди частных пользователей и индустрии, пишет Smart2.0. Фраунгоферовский институт интегральных схем в партнёрстве с исследовательскими организациями и бизнесом ведёт разработку технологии мобильной передачи данных 6G – в составе проекта Terranova, финансируемого Евросоюзом.
Цель – установить сетевое соединение на терагерцовой частоте, настолько стабильное, что данные смогут передаваться беспроводным способом на скорости до 400 Гб/с. Первая промежуточная задача – интегрировать терагерцовые решения для беспроводной передачи данных в оптоволоконные сети с высокой пропускной способностью.
Одним из способов повышения пропускной способности является расширение оптоволоконной сети. Однако, с одной стороны, это весьма дорого, с другой – не решает задачу доставки тяжёлого контента до мобильных устройств. Комбинирование волоконно-оптической технологии и передачи данных по линиям радиосвязи может стать лучшим выходом. Но частоты, на которых работают современные смартфоны, недостаточно высоки, чтобы предоставить ширину полосы, нужную для передачи данных «на оптоволоконном уровне». Так, частоты, используемые в стандарте 4G (LTE), — 800-2600 мегагерц; это даёт пропускную способность в 1 Гб/с. Терагерцевые частоты позволят увеличить ее до искомых 400 Гб/с.
Пропускная частота, отмечают исследователи, это «ключевой вызов». Все больше и больше конечных устройств принимают участие в коммуникациях. Эти устройства чрезвычайно разнообразны – от мобильных телефонов до автомобилей, от умных домов до индустрии 4.0. И задача уже не только в увеличении пропускной способности и уменьшении времени ожидания, необходимо наладить бесшовную передачу данных между различными технологиями доступа к Сети. Мобильные пользователи сегодня переключаются между сотовыми и беспроводными локальными сетями; на ноутбуках и планшетах также есть опция подключения к Интернету по кабелю, однако идеально гладкого переключения добиться пока не удалось – и в момент смены технологии передачи возникают прерывания связи. Одна из целей проекта Terranova – изменить это так, чтобы пользователи просто не замечали перехода.
Таким образом, два подразделения института параллельно работают над двумя задачами. Один (Fraunhofer Institute for Applied Solid State Physics, IAF) сконцентрировался на радиосвязи и интеграции радиомодулей в инфраструктуру будущей гибридной сети на уровне микросхемы: необходимо разработать интерфейс для передачи радиосигнала в оптоволокно, добиться такой «конверсии» в чипе. Другой (Fraunhofer Institute for Telecommunications, Heinrich Hertz Institute, HHI) исследует обработку сигналов – чтобы антенны передавали его как можно более «плавно», т.е. надёжно, без видимых пользователю обрывов связи. Обработка должна вестись на высоких скоростях, что требует разработки специальных алгоритмов, обеспечивающих одновременно и эффективность, и экономию энергии.
В результате сотрудничества уже разработана и протестирована аппаратная реализация «сетевой структуры будущего». Она будет представлена 14-17 ноября на отраслевой выставке электронной продукции Productronica в Мюнхене.
