研究人员以100 Gbit / s的速率传输无线数据

作者:申屠瘁

<p>设置每秒100千兆位的无线数据传输世界记录:接收器单元(左)接收示波器记录的无线电信号(右图)(图片:KIT)在一项新发布的研究中,研究人员提出了一种方法</p><p>以每秒100千兆位的世界纪录速率进行无线数据传输有线电信网络的扩展需要在大都市和农村地区进行大量投资通过无线电中继链路进行宽带数据传输可能有助于跨越河流,高速公路或自然保护区域节点,并使网络扩展在经济上可行在当前的自然光子学杂志中,研究人员提出了一种以每秒100千兆位的世界纪录速率进行无线数据传输的方法</p><p>在他们的记录实验中,每秒100千兆位的数据在实验室中以2375 GHz的频率在20米的距离上传输</p><p>在先前的现场实验中,“M illilink“由BMBF资助的项目,达到每秒40千兆位,传输距离超过1公里达到了他们的最新世界纪录,科学家应用光子方法在发射机上产生无线电信号</p><p>无线电传输后,完全集成接收器中使用了电子电路“我们的项目专注于将宽带无线电中继链路集成到光纤系统中”,Ingmar Kallfass教授说,他在弗劳恩霍夫应用固态研究所资助的共享教授的指导下协调了“Millilink”项目</p><p>物理学(IAF)和卡尔斯鲁厄理工学院(KIT)自2013年初以来,他一直在斯图加特大学进行研究“特别是对于农村地区,这项技术代表了一种廉价而灵活的光纤网络替代方案,其扩展往往不​​能从经济角度来看是合理的“Kallfass也看到私人住宅的申请:”At数据速率为每秒100千兆位,可以在两秒钟内通过无线电在两个设备之间传输蓝光光盘或五张DVD的内容“在实验中,最新的光子和电子技术结合在一起: ,通过光学方法产生无线电信号通过所谓的数据符号组合几个比特并同时发送</p><p>在发送时,无线电信号由有源集成电子电路接收</p><p>发送器通过以下方式生成无线电信号</p><p>由日本公司NTT-NEL制造的超宽带所谓的光子混合器为此,将两个不同频率的光学激光信号叠加在光电二极管上产生电信号,其频率等于两个光信号的频率差,这里,2375 GHz毫米波电信号然后通过天线辐射“光子方法的一个主要优点是来自f的数据流iber-optical系统可以直接转换成高频无线电信号,“JürgLeuthold教授说他提出了在这个项目中实现的光子扩展.KIT光子学和量子电子学院(IPQ)的前负责人现在隶属于苏黎世联邦理工学院“这一优势使得高比特率的无线电中继链路集成到光纤网络中更容易,更灵活”与纯电子发射器相比,不需要中间电子电路“由于带宽大,线性度好光子混频器,该方法非常适合传输具有多个幅度和相位状态的高级调制格式</p><p>这将是未来光纤系统的必需品,“Leuthold补充说,无线电信号的接收是基于电子电路的</p><p>在实验中,采用由Fraunhofer应用固态物理研究所(IAF)生产的半导体芯片他是“Millilink”项目的框架半导体技术基于高电子迁移率晶体管(HEMT),能够制造频率范围在200到280 GHz之间的有源宽带接收器</p><p>集成电路的芯片尺寸为几个仅平方毫米接收器芯片还可以应对高级调制格式因此,无线电链路可以以透明的方式集成到现代光纤网络中 今年5月,该团队已经成功地使用纯电子系统在实验室中远距离传输了每秒40千兆位的数据速率</p><p>此外,数据在距离一个高层建筑物一公里的距离内成功传输到另一个在卡尔斯鲁厄市中心“使用传统天线可以实现”Millilink中的长距离传输“,在未来的室内紧凑型系统中可以用完全集成的微型天线设计取代,”KITInstitutfürHochfrequenztechnik主管Thomas Zwick教授说道</p><p>和Elektronik(高频技术和电子学研究所)当前的数据速率仍然可以增加“通过采用光学和电学多路复用技术,即通过同时传输多个数据流,以及通过使用多个发射和接收天线,数据速率可以成倍增加,“KIT光子学和量子研究所的SwenKönig说电子(IPQ)构思并进行了最近的世界纪录实验“因此,数据速率为每秒1太比特的无线电系统似乎是可行的”“Millilink”项目(2010年3月至2013年5月)的资金来源于联邦教育和研究部(BMBF)在“下一代宽带接入网络”计划下的总预算为200万欧元除了Fraunhofer IAF和KIT的研究机构,行业合作伙伴Siemens AG,​​Kathrein KG和Radiometer Physics GmbH参与了该项目该项目的重点是将无线或无线电链路集成到宽带光通信网络中,以便在农村地区实现快速互联网接入</p><p>其他可能的应用是室内无线局域网(WLAN),无线个域网(WPAN)机内和板对板通信在最近的实验中,最初的纯电子“Millilink”概念被扩展了光子发射器在KIT,现在Helmholtz国际电子学研究学院(HIRST)继续开展工作,这是一所研究生院,专注于光子和电子方法在最高频率下进行信号处理的结合出版物:S Koenig,et al,“Wireless sub -THz通信系统具有高数据速率,“Nature Photonics,2013; doi:101038 / nphoton2013275来源:卡尔斯鲁厄理工学院图片:....