光子無線鏈路創(chuàng)下數(shù)據(jù)傳輸速率新紀(jì)錄

目前，世界各地的研究人員正在探索通信網(wǎng)絡(luò)的下一個發(fā)展方向，即“超越5G”或6G網(wǎng)絡(luò)。為了實現(xiàn)增強現(xiàn)實或手術(shù)機器人遠程控制等應(yīng)用所需的近乎即時的通信，無線信道需要超高的數(shù)據(jù)傳輸速率。在最近發(fā)表在《IEICE電子學(xué)快報》上的一項研究中，日本大阪大學(xué)和IMRA美國公司的研究人員找到了一種通過激光降低系統(tǒng)噪聲來提高數(shù)據(jù)傳輸速率的方法。

為了打包大量數(shù)據(jù)并保持快速響應(yīng)，6G發(fā)射器和接收器將使用從100GHz擴展到300GHz的亞太赫茲頻段。多電平信號調(diào)制方法用于進一步提高這些無線鏈路的數(shù)據(jù)傳輸速率。然而，當(dāng)在極高頻率的狀態(tài)工作時，多電平信號調(diào)制對噪聲變得非常敏感。為了正常工作，它依賴于精確的參考信號，當(dāng)這些信號開始在時間上向前和向后移動時（這種現(xiàn)象被稱為“相位噪聲”），多電平信號調(diào)制的性能就會下降。

圖片:02178d809c794f21b9ec3a00e3ffa9d7.jpg

布里淵激光系統(tǒng)的配置和相位噪聲測量結(jié)果（基于電學(xué)和光子學(xué)的本地振蕩器信號的比較）。

該團隊使用了受激布里淵散射激光器，該激光器利用聲波和光波之間的相互作用來產(chǎn)生精確的信號。然后，他們建立了一個300GHz頻段的無線通信系統(tǒng)，在發(fā)射器和接收器中都采用了基于激光的信號發(fā)生器，使用在線數(shù)字信號處理（DSP）來解調(diào)接收器中的信號以提高數(shù)據(jù)傳輸速率。

研究實現(xiàn)了每秒240吉字節(jié)的單通道傳輸速率。這是迄今為止使用在線DSP獲得的最高的傳輸速率。

隨著5G在全球范圍內(nèi)的普及，研究人員正在努力開發(fā)6G所需的技術(shù)，而這項研究是朝著300GHz頻段無線通信邁出的重要一步。研究人員預(yù)計，通過多路復(fù)用技術(shù)和更靈敏的接收器，數(shù)據(jù)傳輸速率可提高到每秒1太字節(jié)，從而開創(chuàng)近乎瞬時傳輸?shù)娜�球通信新時代。