Nouveau record de transmission de données sans fil de 40 Gbit/s

Une équipe d’ingénieurs en Allemagne ont atteint un nouveau record de transmission de données sans fil en utilisant des émetteurs-récepteurs d’ondes millimétriques à état solide. Cette vitesse de transmission de données a été réalisée sur une distance de 1 km. Une telle technologie pourrait être utilisée pour combler les écarts de couverture dans les zones rurales en utilisant qu’une fraction du coût de l’installation de la fibre optique.

Avec des services internet de plus en plus riches en fonctionnalités, la demande pour la transmission rapide de grandes quantités de données est grandissante. Les bandes de fréquences usuelles n’offrent pas de vitesse de transfert de données aussi élevée comme celle de la fibre optique. Cependant, il existe des bandes à extrême haute fréquence (EHF) d’ondes millimétriques située au-dessus de 30 GHz et précisément entre 30 à 300 GHz qui peuvent véhiculer des données à des vitesses très rapides.

Le début de la bande de fréquence à ondes millimétriques est déjà utilisé pour les différentes formes de transmission de données à grande échelle. La bande de fréquence de 60 GHz est déjà de plus en plus utilisée par le Wi-Fi et d’autres applications de transmission de données comme les radars de précision qui seront utiliser dans nos voitures pour éviter les collisions et permettre aux véhicules d’être autonomes.

Comme le signal se déplace à des longueurs d’onde de plus en plus courtes, il rencontre plus de problèmes environnementaux tels que l’atténuation atmosphérique et l’atténuation par la pluie. A 60 GHz, l’atmosphère absorbe 3/4 de la puissance RF pour chaque kilomètre de distance; A 240 GHz une même quantité d’énergie absorbée peut nécessiter des dizaines de kilomètres de distance en fonction de l’humidité.

Dans le cadre du projet ‘Millilink’, des chercheurs de l’Institut Fraunhofer à Fribourg, en Allemagne, en collaboration avec l’Université de Stuttgart et l’Institut de Technologie de Karlsruhe (KIT), ont développé une puce émetteur-récepteur de 240 GHz qui ne mesure que 4×1,5 mm. La taille de la puce est due aux petits circuits et antennes qui fonctionnent avec des longueurs d’onde très courtes. La puce utilise une technologie de semi-conducteurs développée au Fraunhofer basée sur des circuits des semi-conducteurs III-V et des transistors à haute mobilité d’électrons qui permettent à la puce de fonctionner jusqu’à 300 GHz et au-delà.

Les liaisons radio ont été jusqu’ici incapable d’atteindre les taux de transmission de données des fibres optiques multimodes, mais cette nouvelle démonstration des chercheurs allemands montrent que bientôt ça ne sera plus le cas. La transmission de données rapide sur des liaisons radios à ondes millimétriques est transparente. En effet, si vous voulez utiliser la fibre optique et aussi une liaison radio pour transmettre des données, il ne sera plus nécessaire de compresser le signal provenant de la fibre optique. Il peut être adapté et transféré directement dans une liaison radio, reconverti en données optiques et est ensuite transféré dans la prochaine section de fibre de verre. Il n’y aura aucune réduction de débit de données.

Les chercheurs disent que la démonstration de la transmission de données sans fil à 40 Gbit/s n’est que le début. Selon Jochen Antes de KIT, l’amélioration de l’efficacité spectrale en utilisant des techniques de modulation complexes, ou une combinaison de plusieurs canaux comme le multiplexage, permettra d’atteindre des débits encore plus élevés.

Source: Karlsruhe Institute of Technology