Přenos dat přes terahertzový multiplexor povede k ultrarychlým sítím  
Průlomový experiment s přenosem více datových toků současně rychlostí 50 gigabitů za sekundu otevírá ohromné možnosti pro terahertzovou komunikaci.
Terahertzový multiplexor. Kredit: Mittleman lab/Brown University/Ducournau Lab/CNRS/University of Lille.
Terahertzový multiplexor. Kredit: Mittleman lab/Brown University/Ducournau Lab/CNRS/University of Lille.

Multiplexování je zásadní technologií každého pokročilého komunikačního systému. Zní to možná komplikovaně a cize, ale je to vlastně docela prosté. Jde o spojení většího počtu analogových signálů nebo digitálních datových toků do jediného signálu. Asi nepřekvapí, že se přístroji pro multiplexování přezdívá multiplexor. Jeho protějškem je demultiplexor, který vytáhne ze signálu jednotlivé původní signály. V hantýrce mux a demux.


Mezinárodní vědecký tým nedávno vyzkoušel postup, s nímž je možné přenést multiplexovaná data na terahertzových vlnách. Technologie, která bude pracovat s tímto vysokofrekvenčním zářením, by mohla vést k vývoji nové generace bezdrátových sítí v pásmu ultravysokých vln. Výzkum publikoval časopis Nature Communications.

 

Daniel Mittleman. Kredit: Brown University.
Daniel Mittleman. Kredit: Brown University.

Daniel Mittleman z americké Brownovy univerzity a jeho spolupracovníci přenesli přes terahertzový multiplexor dva videosignály v reálném čase. Dosáhli přitom souhrnné rychlosti přenosu (aggregate data rate) 50 gigabitů za sekundu. To je asi 100 krát vyšší rychlost, než jaké dosahují při optimálním přenosu dat dnešní nejrychlejší celulární mobilní sítě.


Mittleman a spol. názorně předvedli, že je možné v multiplexu na terahertzových vlnách přenést více datových signálů najednou. Podařilo se jim to ve velmi vysoké rychlosti a s velmi nízkou chybovostí. Podle Mittlemana je to poprvé, kdy někdo použil terahertzový multiplexový systém. Jejich systém by se prý mohl prosadit v budoucích terahertzových bezdrátových sítích.


Soudobé sítě pro bezdrátový přenos hlasu i dat využívají mikrovlny. Nároky na bezdrátové sítě se ale zvýšily natolik, že to mikrovlnné technologie nemohou zvládnout. Terahertzové vlny mají oproti mikrovlnám vyšší frekvence a mají tudíž mnohem vyšší kapacitu pro přenos dat.

 

Brown University.
Brown University.

Terahertzové komunikace jsou ale zatím v plenkách. Vědci s nimi teprve začínají experimentovat a mnoho základních komponent pro terahertzovou komunikaci vlastně ještě neexistuje. To je i případ systémů pro multiplexování a demultiplexování dat pro terahertzovou komunikaci. Právě díky takové technologii je možné přenášet vysílání mnoha televizních programů v jednom kabelu anebo poskytovat wifi připojení pro velký počet uživatelů.


Mittlemanův tým během experimentu „protlačil“ terahertzovým multiplexorem dvoje televizní vysílání s vysokým rozlišením, jedno na frekvenci 264,7 GHz, druhé 322,5 GHz. Multiplexovaný signál pak doputoval do televizního přijímače, který mohl zobrazit oba dva původní kanály. Další experimenty pak ukázaly, že do rychlosti 10 gigabitů za sekundu je přenos dat terahertzovým multiplexorem zcela bez chyb. Už to je daleko rychlejší přenos, než u soudobých mikrovlnných sítí. Badatelé dosáhli rychlosti přenosu až 50 gigabitů za sekundu (25 gigabitů za sekundu na každý z kanálů). Při této rychlosti se objevovaly chyby, bylo jich ale jen málo a soudobé technologie oprav chyb při komunikaci by si s nimi poradily.


Mittleman a spol. teď budou dál vylepšovat multiplexor a také hodlají vyvíjet další komponenty, které jsou nezbytné pro terahertzovou komunikaci. Plánují rovněž venkovní experimenty v kampusu Brownovy univerzity, pro které již získali povolení.

Video:   Terahertz Multiplexer  Spustit lze na stránce zde
https://phys.org/news/2017-08-transmission-terahertz-multiplexer.html

Literatura
Brown University 10. 8. 2017, Wikipedia (Multiplexing).

Datum: 16.08.2017
Tisk článku

Faerie Tarot (Nathalie Hertz) - 78 karet - neuveden
Knihy.ABZ.cz
 
 
cena původní: 559 Kč
cena: 497 Kč
Faerie Tarot (Nathalie Hertz) - 78 karet
neuveden
Související články:

Čip s rekordní bezdrátovou přenosovou rychlostí     Autor: Dagmar Gregorová (26.11.2011)
Elektronický obvod Darpy zvládl 1 bilion cyklů za sekundu     Autor: Stanislav Mihulka (03.11.2014)
Převratné terahertzové mikročipy nabízejí nový pohled skrz hmotu     Autor: Stanislav Mihulka (16.02.2017)



Diskuze:

2 um

Josef Vojtěch,2017-08-30 13:41:45

I v telekomunikačních laboratořích se se svetělem na 2 um již celkem běžně pracuje, ovšem to je stále 150 THz.

Odpovědět

50 gbit

Alexandr Kostka,2017-08-19 17:04:17

Pardon, ale mohl by někdo znalejší "osvětlit" v čem je 50 gbit rychlost novinkou, natož "přelomovým objevem"? Přijde mi, že u optických sítí jsou podobné (i podstatně vyšší, na páteřních trasách) rychlosti již mnoho let.

Odpovědět


Re: 50 gbit

Pavel Roháč,2017-08-25 18:04:48

pravděpodobně mají na mysli průlom v bezdrátovém světě :)

Odpovědět

THz.

Vlastislav Výprachtický,2017-08-17 17:10:33

Stále se zkoumají vhodné polovodičové materiály pro získání menších rozměrů terahertzových přístrojů. Využitím různých druhů laserů se směšováním rúzných frekvencí se podařilo rozšířit THz spektrum, což napomohlo k orientaci na komunikace. Tato oblast je ve vývoji a dle všech postupně získávaných poznatků bude pro tuto oblast důležitou.

Odpovědět

Co zdi, skla a zemina?

Jakub Preclík,2017-08-17 14:51:03

Vite nekdo jaky jsou vlastnosti lomu a absorpce u techto materialu v THz svete? Vzdyt uz se jedna o vzdalene IR ne?

Odpovědět




Pro přispívání do diskuze musíte být přihlášeni




















Tento web používá k poskytování služeb, personalizaci reklam a analýze návštěvnosti soubory cookie. Používáním tohoto webu s tím souhlasíte. Další informace