Учёные из Технологического университета Эйндховена (TU/e) установили беспроводной инфракрасный канал связи на расстоянии 4,6 км и передали по нему данные со скоростью 5,7 Тбит/с. Это — самая высокая скорость беспроводной оптической передачи в городских условиях, которой можно найти ценное практическое применение. Например, для беспроводного подключения к существующим сетям антенн 5G и 6G в условиях отсутствия кабельной инфраструктуры и не только.

Источник изображения: Vincent van Vliet

Высокоскоростное соединение было установлено между кампусом TU/e на севере и кампусом High Tech Campus (HTC) на юге Эйндховена (в своё время построенным компанией Philips). Используя разработанные компанией Aircision (местным поставщиком телекоммуникационного оборудования) передовые оптические антенны, система применяет так называемую оптическую связь в свободном пространстве (FSO). Этот метод позволяет передавать данные с помощью сфокусированных инфракрасных лучей, обеспечивая сверхбыструю беспроводную связь без помех, не полагаясь на традиционные кабели или радиосигналы.

Впрочем, инфракрасные каналы воздушной связи, в отличие от радиоканалов или проводных оптических линий, всё же подвержены помехам и особенно — воздействию окружающей среды. Поэтому оптическая инфракрасная связь нецелесообразна для передачи данных на большие расстояния, а также в тех случаях, когда связь не должна прерываться ни при каких обстоятельствах. Таким образом, высокоскоростные инфракрасные воздушные каналы оправданы для передачи данных на дистанциях в пределах нескольких километров и в сочетании с другими, более надёжными каналами связи.

Также следует понимать, что для создания подобного канала с рекордной скоростью передачи данных необходимо использовать довольно сложное и дорогостоящее оборудование с системой фокусировки лучей и приёмом света в точке получения данных. Исследователи в своей работе использовали комплекс научной и испытательной аппаратуры университета, предназначенной для проверки технологий связи. Для массового внедрения нужно решение гораздо проще и дешевле. Например, компактные — высотой всего 13 мм — инфракрасные приёмопередатчики, разработанные дочерней компанией Alphabet под названием Taara. Но это будет уже другая история.

Учёные впервые создали изогнутый канал передачи данных для терагерцевого диапазона, что важно для развёртывания в будущем сетей 6G. Увеличение несущей частоты сигнала, которое произойдёт с внедрением следующего стандарта беспроводных сетей, повысит скорость передачи данных, но ограничит работу приёмников в основном зоной прямой видимости. Передавать данные, огибая препятствия в такой ситуации — важное решение, путь к которому уже найден.

Источник изображения: Brown University

Технологию обхода препятствия по кривой на оптических, инфракрасных и терагерцевых частотах (дальний инфракрасный диапазон) впервые испытали в оптическом диапазоне в 2007 году. Опираясь на эту работу, учёные из Университета Брауна в Провиденсе и Университета Райса в Хьюстоне впервые создали изогнутый канал для терагерцевых частот, показав, что по этому каналу можно передавать данные вне зоны прямой видимости, огибая препятствия между передатчиком и приёмником.

Учёные не искривляли пространство-время, что возможно только рядом с гравитационными объектами типа чёрных дыр или нейтронных звёзд, рядом с которыми электромагнитные волны изгибают свои траектории. Также они не использовали законы квантового мира, делая ставку на туннельные эффекты. Исследователи воспользовались свойством волн интерферировать, создав канал определённой кривизны в заданном направлении.

Также надо заметить, что проделать такой трюк можно далеко не на всём участке работы передатчика. Эффекта «кривизны» можно добиться только в ближней зоне работы передатчика — в так называемом ближнем поле, где электрические и магнитные поля ещё не пришли в состояние баланса энергий. Для Wi-Fi с 10-см антенной это смысла не имеет. Для диапазона 3 ГГц ближняя зона будет ограничена полуметром или около того. Зато для частоты 300 ГГц, например, для той же 10-см антенны ближняя зона распространится на десятки метров и в неё попадёт множество непрозрачных для таких волн препятствий, обогнуть которые было бы заманчиво и просто необходимо.

«То, что мы сделали, это показали, что можно загрузить эти лучи цифровыми данными и посылать сигнал в обход препятствий, — говорят авторы исследования. — Данные могут быть успешно доставлены к цели, даже если есть препятствие, которое частично закрывает вид цели от передатчика».

Проделанная работа далеко не полная, добавляют авторы. Предстоит ещё много работы, например, необходимо изучить, как ведут себя волны на разных частотах всей полосы пропускания, ведь каждые из них будут иметь разную кривизну изгиба. Также величина изгиба зависит от размера передатчика, антенны и многого другого, что предстоит выяснить до начала разговора о каком-либо коммерческом применении разработки.

Крупнейший оператор мобильной связи в Китае и мире, China Mobile, сообщил сегодня о коммерческом запуске нового протокола беспроводной связи 5G-Advanced (5GA или 5.5G). Первыми устройствами, которые получат поддержку нового стандарта, станут смартфоны серии Oppo Find X7.

Источник изображений: Oppo

Генеральный директор компании Oppo Пит Лау (Pete Lau) опубликовал на своей странице в социальной сети Weibo фотографию смартфона Oppo Find X7 Ultra, в строке состояния которого виден значок сети 5GA.

В той же социальной сети имеется публикация, которая намекает, что базовая модель Oppo Find X7 также получит поддержку 5.5G. Это весьма любопытно, поскольку оба устройства используют разные процессоры. Модель Ultra оснащена чипом Snapdragon 8 Gen 3 от Qualcomm, а базовая версия получила Dimensity 9300 от MediaTek.

В этом году на рынке появится свыше 20 устройств, совместимых с новым стандартом связи. China Mobile планирует к концу текущего года покрыть новой сетью более 300 китайских городов. В первую сотню войдут крупные мегаполисы, включая Пекин, Шанхай и Гуанчжоу.

Сеть 5G-Advanced обещает трёхкратный прирост скорости соединения: загрузку до 10 Гбит/с и отдачу в 1 Гбит/с. China Mobile уже организовала демонстрационные площадки по всей стране, чтобы владельцы Find X7 могли опробовать новый стандарт передачи данных.

Следует отметить, что 5G-Advanced является маркетинговым названием стандарта 3GPP Release 18. Он подразумевает использование «внеземных сетей». Иными словами, речь идёт об использовании спутников в качестве сетевых ячеек вместо наземных станций. Весьма вероятно, именно это объясняет недавний намёк Oppo на то, что Find X7 Ultra получит поддержку спутниковой связи. Впрочем, речь может идти и о совершенно новой модели смартфона, а не просто об обновлении прошивки существующих моделей и добавлении поддержки 5.5G от China Mobile.

Федеральная комиссия по связи (США) приняла решение о расширении использования большей части диапазона 6 ГГц нелицензированными беспроводными потребительскими устройствами, что значительно увеличит их беспроводные возможности в будущем.

Dreamlike Street / unsplash.com

Ряд технологических компаний, включая Apple, Microsoft, Facebook✴ (ныне Meta✴) в 2019 году обратились в FCC с просьбой получить нелицензируемый доступ ко всему спектру 1200 МГц диапазона 6 ГГц. Правила, позволяющие нелицензированным устройствам использовать частоту 6 ГГц, были разработаны в 2020 году и окончательно приняты 19 октября 2023 года.

Ранее FCC открыла диапазон частот 1200 МГц между 5,925 и 7,125 ГГц для нелицензируемых потребительских товаров, таких как смартфоны и ноутбуки. Это решение привело к быстрому внедрению стандарта Wi-Fi 6E и открыло дорогу к развитию Wi-Fi 7. Согласно новому документу FCC, большая часть диапазона 6 ГГц теперь стала доступна для нелицензионного использования устройствами с очень низким энергопотреблением. Такие устройства могут использовать преимущества высокоскоростной передачи данных на короткие расстояния, если они работают в частях U-NII-5 и U-NII-7 диапазона 6 ГГц с общей частотой 850 МГц. В то же время новые правила учитывают защиту от помех для лицензированного использования, например, для телекоммуникаций.

«Признавая необходимость обеспечения ещё большей гибкости и поощрения нелицензионных инноваций, Комиссия приняла новые правила, которые разрешают устройствам с очень низким энергопотреблением (VLP) использовать передовые беспроводные технологии для передачи данных на коротких расстояниях с очень высокой скоростью соединения. К ним относятся, например, устройства дополненной и виртуальной реальности (AR/VR), носимые датчики и технологии, а также разнообразные устройства Интернета вещей», — говорится в опубликованном заявлении FCC.

Последнее решение FCC предоставит новые возможности для развития беспроводных технологий, включая автомобильные соединения и мобильные устройства виртуальной или дополненной реальности. Открытие дополнительного спектра будет способствовать инновациям в данной области. Вице-президент североамериканского офиса компания Meta✴ Кевин Мартин (Kevin Martin) в комментарии порталу The Verge приветствовал решение регулятора.

«Мы очень положительно оцениваем решение FCC, позволяющее таким компаниям, как наша, использовать новые беспроводные технологии для создания следующей волны вычислительной техники. Это яркий пример сотрудничества государственного регулирующего органа и отрасли для построения будущего», — прокомментировал Мартин.

Управление по вопросам кибербезопасности Китая опубликовало законопроект, предусматривающий ограничение использования функций беспроводной передачи данных с помощью Wi-Fi, Bluetooth, Apple Air Drop и других аналогичных беспроводных технологии по соображениям национальной безопасности.

Источник изображения: Dreamlike Street / unsplash.com

Функция Apple AirDrop служит для обмена фотографиями, документами и другими данными с устройствами Apple, находящимися поблизости. В свою очередь имеющийся у Google сервис Nearby Share позволяет пользователям передавать данные между устройствами Android и Chrome OS через Bluetooth и Wi-Fi. Аналогичные услуги предлагают китайские производители телефонов Xiaomi, Vivo и Oppo.

Предлагаемый законопроект обязывает операторов услуг внедрять системы мониторинга данных, циркулирующих через такие сети и сервисы, а также предотвращать распространение незаконного контента. Пользователи в свою очередь «не должны использовать сервис для публикации или пересылки незаконной информации, должны принимать меры для предотвращения производства, копирования или распространения нежелательной информации и противодействия ей», а в случае получения такой информации рекомендуется обращаться в компетентные органы власти.

Кроме того, в рамках нового законопроекта предусматривается введение запрета на автоматическое подключение устройств к беспроводным сетям, а также обязательное предоставление персональных данных владельцев устройств операторам сети при каждом подключении. До 6 июля управление по вопросам кибербезопасности Китая ожидает отзывов общественности на предполагаемые ограничения.

С новым законопроектом китайские власти фактически хотят установить полный контроль над беспроводными интернет-сетями. Этот шаг стал реакцией на прошлогодние осенние массовые протесты против коронавирусных ограничений, в ходе которых граждане делились между собой антиправительственными видеороликами и информацией через AirDrop и Bluetooth.