نجح علماء في تشغيل شبكة الإنترنت اللاسلكي بسرعات تصل إلى 938 جيجابت في الثانية (Gbps) – وهو رقم قياسي جديد.
الرقم القياسي الجديد، الذي يقترب من 1 تيرابايت في الثانية (Tbps)، يعادل تنزيل فيلم 4K Ultra HD بحجم 30 جيجابايت (GB) في 0.26 ثانية. وبالمقارنة، فإن استخدام التنزيل يستغرق ما يقرب من 17 إلى 29 دقيقة باستخدام اتصالات الجيل الخامس، والتي تتراوح بين 140 و230 ميجابت في الثانية (Mbps)، ما يعني أن سرعات نقل البيانات المحققة أسرع بحوالي 9380 مرة.
وقد حقق العلماء هذا من خلال الجمع بين تقنيات الراديو والبصريات لأول مرة، الأمر الذي مكنهم من الاستفادة من أطوال موجية للترددات الراديوية تصل إلى 150 جيجاهرتز.
تنقل معظم اتصالات الجيل الخامس البيانات بترددات “ضيقة” أقل من 6 جيجاهرتز. ولكن نطاقات الإرسال هذه مزدحمة للغاية، ما يعني أن السرعات تميل إلى أن تكون أقل بكثير من السرعة القصوى النظرية لـ 5G، والتي تبلغ 20 جيجابت في الثانية.
ولكن من المرجح أن تشغل سرعات إرسال 6G المستقبلية ترددات أعلى من نطاقات 5G الضيقة، ما سيسمح لشبكات الاتصالات بالاستفادة من سرعات أعلى بكثير. وتشمل هذه النطاقات ترددات “النطاق المتوسط العلوي” من 7 إلى 24 جيجاهرتز، إلى جانب “نطاقات دون تيراهرتز” من حوالي 90 إلى 300 جيجاهرتز، وفقًا لجمعية موردي الهواتف المحمولة العالمية (GSA).
وقال تشيكسين ليو، أستاذ الهندسة الكهربائية في جامعة لندن كوليدج في المملكة المتحدة، في بيان: “يتمثل حلنا في استخدام المزيد من الترددات المتاحة لزيادة النطاق الترددي، مع الحفاظ على جودة الإشارة العالية وتوفير المرونة في الوصول إلى موارد التردد المختلفة. وينتج عن هذا شبكات لاسلكية فائقة السرعة وموثوقة، تتغلب على عنق الزجاجة في السرعة بين محطات المستخدم والإنترنت”.
وأضاف ليو إن النهج الجديد يجمع لأول مرة بين تقنيتين لاسلكيتين موجودتين – الإلكترونيات عالية السرعة وفوتونيات الموجات المليمترية. تستخدم التكنولوجيا الأخيرة الفوتونيات أو الضوء لتوليد إشارات التردد اللاسلكي بالموجات المليمترية. يتيح هذا النظام الهجين نقل كميات كبيرة من البيانات لاسلكيًا عبر نطاقات يمكن استخدامها في أنظمة مستقبلية مثل 6G.
جمع العلماء بين مولدات الإشارات الإلكترونية الرقمية التناظرية، والتي تعمل في نطاق 5 إلى 75 جيجاهرتز، مع مولدات الإشارات اللاسلكية القائمة على الضوء، والتي تسمح بنقل البيانات عبر ترددات تتراوح بين 75 و150 جيجاهرتز. وقال العلماء إن النطاق الترددي الإجمالي البالغ 145 جيجاهرتز كان 5 أضعاف النظام المستخدم لتحقيق الرقم القياسي العالمي السابق لنقل البيانات اللاسلكية.
يمكن استخدام هذه التكنولوجيا الهجينة لنشر الإشارات اللاسلكية من الصواري في الأماكن المزدحمة حتى يتمكن الأشخاص من الاستفادة من سرعات 5G (وفي النهاية 6G) من هواتفهم الذكية. وسوف يتيح ذلك لعدد أكبر من الناس استخدام الشبكات اللاسلكية في المناطق ذات الكثافة السكانية العالية، دون التعرض لحركة مرور على الشبكة أو بطء السرعات.
ولم يختبر العلماء نظامهم إلا في المختبر، لكنهم يخططون لإنتاج نموذج أولي يمكن استخدامه في بيئة تجارية. وإذا نجحوا، فإنهم يأملون في دمج تقنيتهم في المعدات التجارية في غضون السنوات الخمس المقبلة.
