В России создано крошечное устройство, превращающее обычные сети 5G в ультраскоростные. Для 6G тоже подходит
Российские ученые разработали технологию ускорения сотовых сетей пятого и даже шестого поколения. Она реализована в виде небольшого устройства, в котором электроника работает в паре с оптикой – внутри него радиоволны, основа сетей связи, преобразуется в оптические сигналы. В России такое устройство применять негде – в стране нет ни 5G-, ни тем более 6G-сетей.
Ускорить и без того быстрое
Российские специалисты придумали, как можно заставить сотовые сети пятого поколения (5G) передавать данные на еще более высокой скорости. Это и без того самые быстрые мобильные сети в мире на момент выхода материала, но новая технология позволяет еще сильнее улучшить их.
Разработка представляет собой компактное устройство, созданное учеными Казанского национального исследовательского технического университета им. А.Н. Туполева (КНИТУ КАИ). Как пишет «Газета.ру». Это принципиально новое устройство, и базируется оно одновременно на оптических технологиях и на радиоэлектроники.
Изобретение способно определять и направление, и скорость источника сигнала, притом одновременно. Реализовано это путем преобразования радиоволн (по ним передаются сигналы в сотовых сетях) в оптические сигналы.
По подсчетам авторов изобретения, их творение способно в «десятки раз» повысить скорость обработки данных в сетях пятого поколения. Более того, устройство также пригодится и для сотовых сетей шестого поколения (6G), разработка которых пока еще не завершена. Что не менее важно, оно способствует снижению потребления электричества базовыми станциями.
Немного теории
Сотрудники КНИТУ КАИ не уточняют, почему их устройство подходит именно для сетей 5G и 6G, ведь в России операторы связи делают упор на сети четвертого поколения – 4G, они же LTE. «Использование оптических технологий для обработки радиосигналов позволяет достичь исключительной точности и скорости при минимальных затратах энергии. Это особенно важно для развития технологий 5G/6G, где требуется обработка огромных объемов данных в реальном времени», – заявил изданию заведующий кафедрой радиофотоники и микроволновых технологий КНИТУ КАИ Артем Кузнецов. Он добавил также, что созданное в вузе устройство «открывает новые возможности для развития систем беспроводной связи и навигации».
За счет использования радиофотонных технологий новинка может работать в очень широком диапазоне частот, вплоть до 40 ГГц, что значительно шире возможностей обычных электронных устройств. За счет этого, в том числе, и достигается увеличение скорости передачи данных
От теории к практике
Ученые КНИТУ КАИ утверждают, что используемая в их изобретении технология в своем нынешнем исполнении пригодна к применению не только в существующих системах связи, но также и системах навигации. Например, ее можно внедрить в навигацию морских судов и самолетов, а также ее можно интегрировать в ИТ-инфраструктуру железнодорожной сети. Наряду с этим разработчики видят перспективы устройства и в космической отрасли, но при этом не уточняют, когда примерно начнется его внедрение.
По словам авторов, технология позволяет получить на выходе компактное устройство, но для этого нужно создать интегральную схему на основе имеющейся технологии, что уже входит в планы авторов изобретения. Уменьшить размеры готового изделия получится также за счет отказа от дискретных оптоэлектронных компонентов в пользу фотонных интегральных схем.
Помощь коллег
Над способами улучшения работы 5G- и 6G-сетей работают не только специалисты КНИТУ КАИ. В ноябре 2024 г. CNews писал о появлении в России не имеющего аналогов прибора, позволяющего улучшить качество связи пятого и шестого поколений. При развертывании сетей 5G технология позволит сократить необходимое количество базовых станций.
Устройство разработал коллектив российских ученых их Санкт-Петербургского политехнического университета Петра Великого (СПбПУ) и университета ИТМО разработали прототип устройства. Оно перенаправляющего сигналы высокочастотной связи в обход «слепых» зон.
Сети, которых нет
На момент выхода материала применять новые разработке специалистов КНИТУ КАИ и СПбПУ было негде. В отличие от США, Китая и многих других стран мира, где сети 5G строятся и развиваются с 2019 г., в России они полностью отсутствуют. Исключение составляют лишь коммерческие сети крайне малого радиуса действия, а также экспериментальные участки общедоступных сетей – летом 2021 г., к примеру, сети 5G тестировались в метро Казани.
CNews писал, что в планы российских операторов связи входит строительство 5G-сетей в 16 городах-миллионниках ближе к 2030 г. Что касается 6G-сетей в России, то соответствующие изыскания ведутся с лета 2021 г. В августе 2023 г. CNews писал, что их появление состоится ближе к 2035 г.