Techniku zkrouceného paprsku světla už vědci úspěšně vyzkoušeli, ale nechali se inspirovat a stejný koncept použili pro rádiové vlny. Je to budoucnost WiFi nebo LTE?
Přenosová rychlost je vzhledem k rostoucímu objemu dat extrémně důležitá nejen u lokálních blízkých spojení, ale také na velké vzdálenosti. Na velké vzdálenosti je samozřejmě nejlepší optické vlákno a využití světelných paprsků, nelze ho však použít všude. V případě menších vzdáleností a s přihlédnutím k mobilitě pak vedou rádiové vlny s různou frekvencí dle potřeby.
Už minulý rok vědci představili způsob, jak poměrně snadno dosáhnout vyššího datové toku pomocí „zkrouceného“ paprsku světla v běžných optických vláknech. I v rámci výzkumu dosáhli rekordní propustnosti přes 1,6 Tb/s na kilometrovém optickém vláknu.
Podobný způsob jak zvýšit propustnost je ale použitelný i v případě rádiových vln.
Vzduchem až 32 Gb/s
Vědci z univerzity v Severní Karolíně v čele s Alanem Willnerem vytvořili bezdrátové spojení s využitím zkroucených rádiových vln, které dosáhlo propustnosti až 32 Gb/s.
Jednalo se ale samozřejmě o výzkumný test, který byl proveden na vzdálenosti 2,5 metru, ale vzhledem k velmi ranému prototypu jde o výsledek, který se jistě bude postupně zlepšovat.
Ukázka intenzity signálu u zkoucených rádiových vln (Zdroj: Abstrakt)
Každý ze zkroucených paprsků rádiových vln o frekvenci 28 GHz přenášel samostatný datový tok a jak lze částečně vidět z obrazu intenzity signálu, trochu připomíná spletenou DNA šroubovici. Zatímco vysílač se stará o zkroucení paprsků s využitím momentu hybnosti a SPP (Spiral Phase Plate), přijímač musí signál opět rozplést a získat tak data z různých streamů.
Spiral Phase Plate (SPP) a technika zkroucení u světelného paprsku (Zdroj: Wikipedia)
Výhodou oproti běžným optickým spojením (třeba laserem) je větší odolnost vůči okolním vlivům, který se u optických přenosů skrze vzduch podílí na zkreslování signálu. V případě zkroucených rádiových vln je efekt zkreslení výrazně nižší a hodí se tak i na velké vzdálenosti vzduchem.
Využití nejdříve pro hlavní bezdrátové spoje
Technika zkroucených rádiových vln je i vzhledem k použité testovací frekvenci 28 (32) GHz a propustnosti namířena nejdříve na hlavní spoje například operátorů, které nelze řešit optickým kabelem.
Změřená vs. simulovaná intenzita zkroucených rádových vln (Zdroj: Abstrakt)
Ať už se tedy jedná o soukromá bezdrátová spojení s vysokou propustnosti nebo základnové stanice v neobydlených oblastech, ve všech těchto případech by mohla technika zkroucených rádiových vln pomocí s dosažení velmi rychlého spojení, které lze pak dále využít například pro lokální šíření nějaké budoucí generace LTE a podobně.
Technika zatím cílí především na segment hlavních bezdrátových spojů
Pokud totiž budeme mít v budoucnu všichni ve svých mobilních zařízeních rychlosti v oblasti stovek megabitů či gigabitů za sekundu, lze si asi domyslet, jak velkou datovou propustnost musí jednotlivé základnové stanice mít ve spojení s celou sítí.
Abstrakt k výzkumu naleznete zde.
