Эволюция сетей: учёные ИТМО предложили новый метод кодирования данных для 6G

Исследователи петербургского университета ИТМО предложили новый метод кодирования данных для технологий 6G. По словам сотрудника Лаборатории фемтосекундной оптики и фемтотехнологий вуза Егора Опарина, они повысят скорость передачи данных от 100 до 1000 раз, но их реализация потребует перехода на терагерцовый диапазон.

Команда ученых предложила продлить импульс во времени, чтобы он протянулся в несколько раз дольше, но всё же измерялся в пикосекундах. В этом случае частоты внутри импульса не будут возникать одновременно, а будут следовать друг за другом последовательно. Это называется линейно-частотная модуляция.

Пока весь мир готовится к переходу от 4G к 5G диапазону, в лабораториях ИТМО работают уже над шестым поколением систем связи. Оно, по заверениям специалистов, будет в сотни раз быстрее существующих аналогов. Для этого им потребовалось осваивать так называемое терагерцовое излучение.

— Это такой специфический диапазон, который включает в себя особенности как оптического, так и радиоизлучения. Чтобы активно работать в этом диапазоне, нужно комбинировать подходы из разных сфер науки, — пояснил доцент факультета фотоники и оптоинформатии ИТМО Максим Мельник.

Передовой на сегодня 5G работает в гигагерцовом диапазоне. Он, как объясняют ученые, ближе к радиочастотам. Исследование терагерцового излучения петербургские специалисты начали ещё десять лет назад.

— Два импульса при взаимодействии с друг другом формируют частотную гребёнку в спектральной области, а также точно похожую структуру во временной области, которые друг от друга зависят. То есть каждый пик в частотной области имеет своё соответствие во временной области, — вводит в курс дела Маским Мельник.

По его словам, блокируя с помощью спектральных фильтров те или иные пики, удастся кодировать информацию и передать её на расстоянии.

Эксперименты проводят с помощью специальной конструкции. Даже облегчая описание этого процесса, обойтись без специальной лексики не получится. Лазер, который работает импульсно, пропускает излучение через линзы и зеркала. Оно попадает в специальную терагерцовую установку. Затем — в устройство, позволяющее получить два импульса вместо одного. После — кристалл магнитной сборки.

Кстати, с помощью приборов, основанных на терагерцовом излучении, можно будет диагностировать рак и другие заболевания.

— Начиная от каких-то исследований продуктов питания, определения качества продуктов, какого-то неинвазивного контроля — то есть без вмешательства внутрь какого-либо продукта. Для биомедицины различной применение — это определение заболеваний кожи на ранних стадиях, — говорит научный сотрудник вуза Мария Жукова.

Теперь главная задача, которая стоит перед учеными — всю эту сложную систему лазеров, фильтров, линз и зеркал сделать более компактной. То есть поместить в коробку. Для этого, потребуется помощь коллег из других сфер науки и техники.

Поэтому ждать скорого появление 6G не стоит. Технология пока на ранней стадии разработки и нуждается в различных проверках. Но, есть все шансы, что наши соотечественники будут первыми, кто выведет человечество в эру новых скоростей передачи информации.