دانشمندان رکورد جدید برای اینترنت ۶G ثبت کردند؛ ۱۱۲ گیگابیت بر ثانیه روی امواج تراهرتزی

گروهی از پژوهشگران دانشگاه توکوشیما در ژاپن موفق شده‌اند به کمک فناوری soliton microcomb، یک ارتباط بی‌سیم با سرعت ۱۱۲ گیگابیت بر ثانیه روی فرکانس ۵۶۰ گیگاهرتز برقرار کنند؛ دستاوردی آزمایشگاهی که هرچند هنوز به گوشی‌ها نمی‌رسد، اما می‌تواند زیرساخت نامرئی و پرسرعت نسل بعدی شبکه‌های ۶G را متحول کند.

به گزارش توسعه برند؛ در حالی که دنیا هنوز در حال گسترش و به‌کارگیری کامل شبکه‌های ۵G است، محققان در آزمایشگاه‌ها مشغول طراحی آینده‌ای هستند که نام آن را ۶G گذاشته‌ایم. یکی از تازه‌ترین و مهم‌ترین گام‌ها در این مسیر، توسط تیمی از دانشگاه توکوشیما در ژاپن برداشته شده است؛ جایی که آن‌ها توانسته‌اند یک لینک بی‌سیم با سرعت ۱۱۲ گیگابیت بر ثانیه روی باند ۵۶۰ گیگاهرتز برقرار کنند.

این عدد فقط یک رکورد سرعت خام نیست، بلکه نشان می‌دهد ۶G تا چه اندازه می‌تواند از نظر ظرفیت انتقال داده فراتر از شبکه‌های فعلی برود. پژوهشگران برای رسیدن به این سرعت، از ساختاری به نام soliton microcomb استفاده کرده‌اند؛ یک فناوری نوری که کمک می‌کند در باندهای تراهرتزی (فرکانس‌های بسیار بالاتر از موج‌های متداول مخابراتی) سیگنال پایدارتر و قابل‌کنترل‌تری تولید شود.

چرا این رکورد برای ۶G مهم است؟

باند ۵۶۰ گیگاهرتز در محدوده فرکانسی قرار می‌گیرد که آن را «منطقه تراهرتز» می‌نامند؛ محدوده‌ای که به‌عنوان یکی از گزینه‌های اصلی برای شبکه‌های ۶G در حال بررسی است. در این فرکانس‌ها، می‌توان کانال‌های بسیار پهن‌تر ایجاد کرد و حجم عظیمی از داده را در مدت‌زمان بسیار کوتاه منتقل کرد.

تا پیش از این، بسیاری از آزمایش‌ها در این محدوده فرکانسی، معمولاً در بازه چند تا چند ده گیگابیت بر ثانیه باقی می‌ماندند. اما عبور از مرز ۱۰۰ گیگابیت بر ثانیه و رسیدن به ۱۱۲ گیگابیت بر ثانیه آن هم بالای ۴۲۰ گیگاهرتز، این پژوهش را در دسته‌ای جدی‌تر و نزدیک‌تر به کاربرد واقعی قرار می‌دهد؛ گامی مهم در مسیر تبدیل شدن ۶G از یک ایده روی کاغذ به یک فناوری قابل‌اتکا.

چطور سیگنال در این سرعت پایدار ماند؟

در فرکانس‌های تراهرتزی، سرعت بالا به‌تنهایی کافی نیست؛ کنترل سیگنال و کاهش نویز اهمیت حیاتی دارد. هرچه فرکانس بالاتر می‌رود، مشکلاتی مثل نویز فازی (Phase Noise)، توان خروجی محدود و حساسیت شدید به شرایط محیطی، انتقال پایدار را دشوارتر می‌کند.

سیستمی که تیم دانشگاه توکوشیما توسعه داده، از یک ریز تشدیدگر (microresonator) متصل به فیبر نوری استفاده می‌کند. این طراحی چند مزیت کلیدی دارد:

• نیاز به ترازبندی (Alignment) بسیار دقیق اپتیکی را کاهش می‌دهد؛ چیزی که معمولاً در سیستم‌های نوری پرسرعت یک دردسر بزرگ است.
• با کنترل دما، رفتار تشدید اپتیکی پایدارتر می‌شود و سیگنال در طول زمان کمتر دچار نوسان می‌شود.

این تغییرات شاید در نگاه اول جزئی به نظر برسند، اما دقیقاً همان نوع مهندسی ظریفی هستند که یک «عدد آزمایشگاهی» را به سمت یک فناوری قابل‌استفاده در شبکه‌های واقعی ۶G نزدیک می‌کنند.

“”توسعه برند را در بله و سروش پلاس دنبال کنید””

این فناوری کجا استفاده می‌شود؟ (قبل از اینکه به گوشی برسد)

با وجود تمام این پیشرفت‌ها، این رکورد به این معنا نیست که به‌زودی گوشی‌های ۶G با سرعت ۱۱۲ گیگابیت بر ثانیه به بازار می‌آیند. هنوز چالش‌های مهمی باقی مانده است؛ از جمله:

• کاهش بیشتر نویز فازی
• پشتیبانی از مدولاسیون‌های پیچیده‌تر برای انتقال داده بیشتر در هر هرتز
• افزایش توان خروجی تراهرتزی
• و افزایش فاصله انتقال با طراحی بهتر آنتن‌ها

به همین دلیل، نخستین محل کاربرد چنین فناوری‌هایی احتمالاً زیرساخت پنهان شبکه‌ها خواهد بود، نه گوشی‌ها. مهم‌ترین سناریوها:

• Backhaul موبایل (لینک‌های ارتباطی پرسرعت بین دکل‌های مخابراتی و شبکه اصلی)
• لینک‌های ترکیبی نوری–بی‌سیم برای اتصال سریع نقاط مختلف شبکه در شهرها

پیش از آنکه کاربران عادی روی گوشی‌های خود سرعت‌های رویایی ۶G را ببینند، لازم است زیرساخت پشت‌صحنه توان جابه‌جایی این حجم عظیم دیتا را داشته باشد. این دستاورد دانشگاه توکوشیما دقیقاً در همین بخش از پازل ۶G معنا پیدا می‌کند: فراهم کردن مسیرهای پرظرفیت برای پشت صحنه شبکه، تا وقتی ۶G به گوشی‌ها رسید، واقعاً «احساس» شود، نه اینکه در گلوگاه‌های شبکه گیر کند.