Впервые в истории Интернета данные, используемые планшетами и смартфонами, теперь превышают данные настольных компьютеров. Новым технологиям и развлечениям, таким как телемедицина, Интернет вещей (IoT), потоковое видео 4K, облачные игры, социальные сети, автомобили без водителя, дополненная реальность и многие другие непредсказуемые приложения, потребуются зеттабайты (1000 миллиардов миллиардов) беспроводных данных.Смартфоны будут продолжать работать на микроволновых частотах в течение многих лет из-за способности микроволн проходить сквозь преграды.
Хотя из-за ограничений объема данных, которые могут быть переданы с помощью микроволн, единственный способ предоставить данные с очень высокой скоростью загрузки — это охватить городские районы плотными сетками микро-, нано- и пико-ячеек на микроволновых частотах для обслуживания. небольшое количество пользователей на ячейку.Однако производители и операторы еще не решили, как передать огромное количество данных в новый лабиринт ячеек.
Оптоволокно слишком дорого и сложно, если не невозможно, развернуть во многих городских районах из-за разрешений городского совета или из-за сбоев.Желательным решением является беспроводной уровень, который может предоставлять данные на уровне десятков гигабит в секунду на квадратный километр. Он также должен быть гибким и недорогим.Только частоты миллиметрового диапазона, 30–300 ГГц, с их полосой пропускания в несколько ГГц могут поддерживать скорость беспроводной передачи данных до десятков гигабит в секунду.
К сожалению, дождь может ослабить или заблокировать передачу данных, а другие технологические ограничения до сих пор не позволяли полностью использовать эту часть спектра.Проект Европейского Союза Horizon 2020 ULTRAWAVE стоимостью 2,9 миллиона евро, возглавляемый инженерами Ланкастерского университета, впервые направлен на создание технологий, способных использовать весь спектр миллиметровых волн за пределами 100 ГГц.Концепция ULTRAWAVE заключается в создании уровня сверхвысокой емкости с целью достижения порогового значения 100 гигабит данных в секунду, который также является гибким и простым в развертывании.
Этот уровень сможет передавать данные в сотни малых и пикосот, независимо от плотности мобильных устройств в каждой соте. Это откроет сценарии для новых сетевых парадигм и архитектур, направленных на полное внедрение 5G.
Слой сверхвысокой емкости ULTRAWAVE требует значительной мощности передачи для покрытия больших площадей, преодолевая сильное затухание на миллиметровых волнах. Это будет достигнуто за счет конвергенции трех основных технологий, вакуумной электроники, твердотельной электроники и фотоники, в уникальной беспроводной системе, обеспечиваемой мощностью передачи на уровне нескольких ватт. Эти уровни мощности могут быть получены только с помощью новых ламп бегущей волны миллиметрового диапазона.Профессор Клаудио Паолони, руководитель инженерного факультета Университета Ланкастера и координатор ULTRAWAVE, сказал: «Когда скорости беспроводных сетей равны оптоволоконным, миллиарды новых быстрых соединений помогут 5G стать реальностью.
Приятно думать, что EU Horizon 2020 ULTRAWAVE Проект может стать важной вехой на пути к решению одного из основных препятствий на пути к будущим сетям 5G, а именно повсеместному беспроводному распространению высокоскоростных оптоволоконных сетей.«Огромный рост использования мобильных устройств и беспроводной передачи данных создает невероятную нагрузку на наши существующие сети беспроводной связи. Представьте себе многолюдные районы, такие как лондонская Оксфорд-стрит, с десятками тысяч пользователей смартфонов на километр, которые хотят создавать и получать контент. с неограниченной скоростью.
Чтобы удовлетворить этот спрос, ULTRAWAVE создаст в Европе самые современные технологии для беспроводных сетей нового поколения ».Проект ULTRAWAVE стартовал 1 сентября 2017 года и будет представлен публике на Kickoff Workshop в Ланкастерском университете 14 сентября 2017 года.