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Nuevo récord mundial de red inalámbrica: 40 Gbps en 1 km, utilizando EHF 240 GHz

Términos de Uso.

Investigadores del Instituto Fraunhofer y del Instituto de Tecnología de Karlsruhe en Alemania han transmitido con éxito 40 gigabits por segundo a través de un enlace inalámbrico de un kilómetro (0,62 millas), un nuevo récord mundial. La tecnología, denominada Millilink, tiene la misma velocidad que los enlaces comerciales de fibra óptica más rápidos y podría representar un gran avance para las redes troncales de los operadores, el acceso a Internet de banda ancha en áreas rurales y el acceso ultrarrápido de última milla para los clientes que no han tenido fibra. desplegado en su área.

Entonces, tienes una idea de la escala de este logro, la tecnología WiFi más avanzada, 802.11ad (WiGig), maneja alrededor de 7Gbps, en una distancia de unos pocos metros. Teóricamente, 802.11ac se puede usar en rangos más largos, pero incluso con MIMO de 8 antenas alcanza un máximo de alrededor de 7 Gbps.

Para lograr 40 Gbps (una velocidad de transferencia de alrededor de 5 GB / seg, o un disco Blu-ray en cinco segundos), los investigadores alemanes utilizan un bloque masivo de 80 GHz de espectro inalámbrico entre 200 y 280 GHz. En comparación, su enrutador WiFi en casa probablemente usa solo 20MHz en el rango de 2.4GHz o 5GHz. (Consulte: La contracción del espectro inalámbrico, ilustrada.) Como puede imaginar, puede comprimir muchos más datos en 80 GHz de ancho de banda que 20 MHz. De hecho, con una cantidad tan grande de ancho de banda, se deberían poder obtener velocidades de enlace mucho más allá de los 40 Gbps, pero por ahora, parece que los investigadores están utilizando un protocolo de transmisión bastante rudimentario. Con algo de multiplexación, no debería ser difícil alcanzar los 100 Gbps o más.

Chip Millilink de Fraunhofer, con transistores III-V capaces de cambiar a 300GHz

En este punto, es posible que se pregunte por qué WiFi, 3G y LTE usan bloques diminutos de bajas frecuencias, cuando hay cantidades masivas de ancho de banda disponibles en el rango de 30-300GHz (EHF, onda milimétrica). La respuesta corta es: cuanto más alta es la frecuencia, más corta la onda, más la señal es atenuada (bloqueada) por obstáculos. Las olas más largas pueden atravesar paredes o rebotar en las esquinas; las olas más cortas no pueden. Esto significa que el sistema Fraunhofer solo es útil para enlaces punto a punto que tienen menos de unas pocas millas de largo. Afortunadamente, eso es más que suficiente para el backhaul entre las torres de telefonía celular y el acceso a Internet ultrarrápido de última milla. Si los investigadores alemanes pueden comercializar su sistema, habría un grupo de gigantes de las telecomunicaciones a quienes les encantaría desplegar enlaces inalámbricos de más de 40 Gbps, en lugar de la costosa tarea de tender cables en un entorno urbano.

También hay otro beneficio corolario interesante de usar una frecuencia tan alta: las frecuencias más altas tienen una longitud de onda más corta, y cuanto más corta es la longitud de onda, más pequeña debe ser la antena. En el caso de Millilink, el chip del transceptor mide solo 4 × 1,5 mm (en la imagen de arriba). Para generar frecuencias tan altas, Fraunhofer utiliza su propio proceso CMOS III-V para crear transistores que son capaces de operar a 300GHz.

Finalmente, vale la pena señalar que se han logrado velocidades de transferencia inalámbrica más rápidas en el laboratorio: los haces de vórtice inalámbricos de «capacidad infinita» han logrado 2.5 terabits por segundo (64 veces más rápido) en un metro, pero esta es la primera vez que tales velocidades se han logrado. obtenido en un entorno del mundo real.

Ahora lea: DARPA comienza a trabajar en tecnología inalámbrica de 100 Gbps con un alcance de 120 millas