Диапазоны частот беспроводной передачи данных
Беспроводная передача данных применяется в тех случаях, когда организация проводных или оптоволоконных каналов связи невозможна физически, либо если существующие проводные каналы связи не удовлетворяют потребителей с точки зрения скорости передачи информации, или их использование является экономически нецелесообразным. Оборудование для беспроводных соединений можно классифицировать по радиочастотным параметрам, основным из которых является диапазон радиочастот, в котором данное оборудование работает. От того, в каком диапазоне работает оборудование, зависят такие показатели, как дальность связи, скорость передачи информации и требования к обеспечению «прямой видимости», зависимость качества связи от погодных условий. Зависимость параметров следующая: чем выше частота, тем выше может быть скорость передачи данных, меньше дальность, выше требования к обеспечению прямой видимости и больше чувствительность к перемене погоды.
Содержание |
2022: Открыто «новое измерение» для беспроводной передачи данных, скорость - 1 Тбайт/с
10 февраля 2022 года китайские исследователи объявили, что им удалось достичь рекордной скорости передачи данных с помощью революционной технологии, которая может помочь Китаю занять лидирующие позиции в глобальной гонке за беспроводной связью следующего поколения 6G.
Используя вихревые миллиметровые волны (диапазон радиоволн с длиной волны от 10 мм до 1 мм, что соответствует частоте от 30 ГГц до 300 ГГц), исследователи передали 1 Тбайт данных на расстояние 1 км за 1 секунду. Беспроводная линия связи, установленная в январе 2022 года в комплексе для проведения зимних Олимпийских игр в Пекине, может одновременно транслировать более 10 тыс. прямых видеоканалов высокой четкости, сообщила команда под руководством профессора Чжан Чао из школы аэрокосмической инженерии Университета Цинхуа в Пекине.
По словам Чжана и его коллег из Шанхайского университета Цзяо Тун и China Unicom, вихревые волны, не похожие ни на что из того, что было создано в сфере радиокоммуникаций за последнее столетие, добавили «новое измерение в беспроводную передачу данных».
По их словам, эксперимент показал, что Китай «лидирует в мире в исследованиях потенциальных ключевых технологий для 6G».
Существующие мобильные устройства используют для связи электромагнитные волны, которые распространяются подобно ряби в пруду. Информация представлена «подъемом и спуском» этих волн, которые - с математической точки зрения - имеют только два измерения.
Вихревая электромагнитная волна имеет трехмерную форму, похожую на торнадо. Дополнительная информация может быть закодирована в вихревом движении, или орбитальном угловом моменте (ОУМ), этих волн, чтобы значительно увеличить пропускную способность связи.
О вращательном потенциале радиоволн впервые сообщил британский физик Джон Генри Пойнтинг в 1909 году, но использовать его оказалось непросто.
Чжан и его коллеги заявили, что их прорыв был основан на упорной работе многих исследовательских групп по всему миру в течение последних нескольких десятилетий.
Основная проблема заключается в том, что размер вращающихся волн увеличивается с расстоянием, и ослабление сигнала затрудняет высокоскоростную передачу данных.
Китайская команда создала уникальный передатчик для генерации более сфокусированного вихревого луча, заставляя волны вращаться в трех различных режимах, чтобы передавать больше информации, и разработала высокопроизводительное приемное устройство, способное принимать и декодировать огромное количество данных за доли секунды. По словам ученых, они «победили» физику и доказали эффективность передачи данных с помощью вихревых радиоволн.[1]
Наиболее распространены следующие диапазоны частот:
136—174 МГц
Скорость передачи данных в данном диапазоне достигает 19,2 Кбит/с, дальность связи до 50-70 км, связь может осуществляться «из-за угла» и за горизонтом за счет искривления пути прохождения радиолуча у земли. Параметры связи практически не зависят от погодных условий. Волны данной частоты назыаются ультракороткими (УКВ) и применяются для вещания радиостанций. Частота также применяется в портативных радиостанциях и рациях.
400—512 МГц
Этот диапазон, обеспечивает передачу данных со скоростью до 128 Кбит/с, дальность связи может достигать 50 км. Возможна радиосвязь при помощи приёма сигналов, отраженных от различных зданий и сооружений, гор и других обьектов, хотя наличие прямой видимости желательно. Волны данной частоты получили название дециметровых (ДЦВ).
820—960 МГц
Эту полосу частот используют стандарты мобильной связи GSM-900, DAMPS и CDMA. Скорость передачи данных достигает 2 Мбит/с.
2,4 ГГц
Сверхвысокая частота 2,4 ГГц (СВЧ) получила широкое распространение в информационных технологиях, создаваемых в наши дни. Именно эта частота применяется в устройствах, использующих GPRS, Wi-Fi, WiMAX и Bluetooth. Скорость передачи данных достигает 54 Мбит/с. Любопытно, что волны той же частоты используются в микроволновых печах при приготовлении пищи.
5 ГГц
Некоторые версии WiMAX- и Wi-Fi-технологии используют для передачи данных частоту в 5 ГГц. Скорость передачи данных на Wi-Fi-оборудовании этой частоты также достигает 54 Мбит/с.
Существуют и другие, не получившие к настоящему моменту столь же широкого распространения диапазоны радиочастот.
Ссылки
