مجموعة NTT: نجاح أول تجربة في العالم لنقل البيانات لاسلكيًا بسرعة 1.4 تيرابايت في الثانية عبر موجات تيراهرتز الفرعية

(بيزنيس واير)-- سعيًا إلى تنفيذ النقل اللاسلكي من فئة التيرابايت لدعم تلبية طلبات الخدمات اللاسلكية في ثلاثينيات القرن الماضي، نجحت مجموعة NTT في تحقيق أول إنجاز في العالم للنقل اللاسلكي بقدرات عالية مُضاعَفة باستخدام الزخم الزاوي المداري (OAM) بسرعة 1.44 تيرابايت في الثانية باستخدام النطاق فائق العرض بقوة 32 جيجاهرتز. وهذا الإنجاز الذي يمثل تقنية اتصالات لاسلكية مُبتكَرة يستخدم موجات تيراهرتز الفرعية من شأنه أن يمكّن إتاحة الاتصالات اللاسلكية لنقل كميات هائلة من المعلومات بمعدل نقل بيانات يفوق 1 تيرابايت في الثانية. وقد تحقق هذا الإنجاز باستخدام موجة تيراهرتز الفرعية في نطاق يتراوح بين 135 جيجاهرتز و170 جيجاهيرتز، ويُعتبر تقنية اتصالات لاسلكية مُبتكَرة تمكّن من إتاحة النقل اللاسلكي لكمية هائلة من المعلومات تفوق 1 تيرابايت في الثانية. وهذه التقنية التي تمثل عنصرًا رئيسيًا في الشبكة البصرية واللاسلكية المُبتكَرة (IOWN) التي نسعى إلى تنفيذها بالتعاون مع شركائنا العالميين، تُعد امتدادًا لشبكة الاتصالات عالية القدرة والبنية التحتية لمعالجة المعلومات التي ترتكز على الشبكات الضوئية اللاسلكية، بما في ذلك الجيل السادس.

وسعيًا إلى دعم الشبكات عالية القدرة والبنية التحتية لمعالجة المعلومات الخاصة بالشبكة البصرية واللاسلكية المُبتَكرة والجيل السادس والاستعداد لتلبية الطلبات المستقبلية المتزايدة على الاتصالات اللاسلكية، تشارك مجموعة NTT في البحث والتطوير بهدف تحقيق إنجاز النقل اللاسلكي من فئة التيرابايت. ولتعزيز قدرات الاتصالات اللاسلكية، تعمل مجموعة NTT على زيادة تنظيم الإرسال المتعدد المكاني عن طريق تطبيق مبدأ جديد يستخدم موجات الراديو ذات "الزخم الزاوي المداري" (شكل رقم 1) لزيادة قدرة النقل اللاسلكي واستخدام موجة تيراهرتز الفرعية لزيادة عرض النطاق الترددي للنقل.

وتعتمد المنهجية التي تتبعها مجموعة NTT على استخدام دائرة تناظرية تُسمى "مصفوفة باتلر" لزيادة تنظيم الإرسال المتعدد المكاني عن طريق الإرسال المتعدد للعديد من موجات الزخم الزاوي المداري. وتقلل هذه المنهجية المقدار الهائل من معالجة الإشارات الرقمية المطلوبة للحد من التداخل بين تيارات البيانات التي تُرسَل إرسالًا متعددًا في الاتصالات عالية القدرة التي تتجاوز واحد تيرابايت.

وفي هذا البحث، عملت مجموعة NTT على دعم البحث والتطوير للتوجيه الموجي باستخدام موجة تيراهرتز الفرعية ونجحت في تطوير "مصفوفة باتلر" مدمجة بهوائي تعمل باستخدام نطاق ترددي عريض وقليل الهدر. تم تصميم "مصفوفة باتلر" المدمجة بهوائي لتوليد وفصل ثمانية موجات زخم زاوي مداري في نفس الوقت عبر نطاق ترددي عريض للغاية يتراوح بين 135 و170 جيجاهيرتز، بحيث يمكن استخدامها للإرسال المتعدد ونقل ثماني إشارات بيانات. علاوةً على ذلك، فمن خلال تنفيذ النقل المتعدد باستخدام موجة الزخم الزاوي المداري ذات قطبيتين مختلفتين، من الممكن الإرسال المتعدد والنقل في نفس الوقت ضِعف الكثير من إشارات البيانات بدون تداخل. وقد أجرينا اختبارات نقل باستخدام "مصفوفة باتلر" المدمجة بهوائي، وتمكننا من تحقيق أول نجاح على مستوى العالم في ابتكار النقل اللاسلكي ذي قدرة كبيرة تبلغ 1.44 تيرابايت في الثانية في موجات تيراهرتز الفرعية بقوة من 135.5 إلى 151.5 جيجاهرتز ومن 152.5 إلى 168.5 جيجاهرتز (الشكل رقم 2). وتُكافئ قدرة النقل هذه سرعة النقل المتزامن لحوالي 35000 مقطع فيديو بالدقة 4K عالية الوضوح جدًا (حوالي 40 ميغابايت في الثانية) المُتاحة حاليًا على بعض مواقع الفيديو. تمكّنك هذه السرعة من النقل المتزامن لـ 140 أو أكثر من مقاطع الفيديو بدقة 4K غير مضغوطة (بحوالي 10 جيجابايت في الثانية) للتطبيقات التي تتطلب زمن نقل منخفضًا جدًا.

ومن المتوقع أن تمكّن هذه التقنية (1) النقل اللاسلكي عالي السرعة عريض الموجة مقارنةً بأنظمة النقل البصرية و(2) الاتصال غير المنقطع بين أنظمة النقل اللاسلكية والبصرية دون الحاجة إلى نظام معقد لمعالجة الإشارات الرقمية من أجل الإرسال المتعدد الفضائي بما أن الدائرة التناظرية (مصفوفة باتلر) تتعامل مع الإرسال المتعدد لموجات الزخم الزاوي المداري. والخطوة التالية في هذا التطوُّر هي إجراء عروض عبر مسافات أطول (تتجاوز 100 متر) مع تصوّر التطبيقات المتنوعة لهذه التقنية على أرض الواقع، بما في ذلك النقل الراجع اللاسلكي والنقل المتقدم اللاسلكي بين المحطات الأساسية ونقل الترحيل (الشكل رقم 3). نتوقع سرعة تطور هذه التقنية لتدعم ابتكار ونشر العديد من الخدمات المستقبلية مثل الواقع الافتراضي والواقع المعزّز، ونقل الفيديو عالي الدقة، والسيارات المتصلة، والخدمات الطبية الإلكترونية، حيث إنها تقنية اتصالات لاسلكية مُبتكَرة في عصر الشبكة البصرية واللاسلكية المُبتكَرة والجيل السادس.

إن نص اللغة الأصلية لهذا البيان هو النسخة الرسمية المعتمدة. أما الترجمة فقد قدمت للمساعدة فقط، ويجب الرجوع لنص اللغة الأصلية الذي يمثل النسخة الوحيدة ذات التأثير القانوني.

صور / وسائط متعددة متوفرة على : https://www.businesswire.com/news/home/53385209/en