Industria comunicațiilor înregistrează noi progrese, iar speed-ul spectaculos de peste 120 Gbps odată cu frecvențele de 140 GHz deschide calea pentru implementări care păreau departe doar câțiva ani în urmă. Dacă până acum s-a mizat pe creșterea frecvenței și puterii cipurilor, tehnologia de ultimă oră vine să schimbe fundamental modul în care transmitem date în spațiul wireless. În loc să forțeze atât procesarea digitală, cercetătorii propun o abordare revoluționară, eliminând “blocajul” DAC-urilor și simplificând structurile hardware, deschizând astfel ușa pentru comunicații ultra-rapide, mai eficiente energetic și mai accesibile în anumite contexte.
### O revoluție în arhitectura transmițătoarelor
În tehnologia tradițională de comunicații, convertorii digital-analog (DAC) joacă un rol deosebit de important, transformând semnalele digitale în unde analogice, gata pentru emisie. La frecvențe înalte, însă, această componentă devine un obstacol major: consumă enorm de energie și încetinește tot procesul, fiind considerat “DAC bottleneck”. Cercetătorii de la University of California, Irvine, au creat un sistem inovator prin care acest compromis critic e evitat.
Aceștia propun un emițător “bits-to-antenna”, în care semnalul este construit direct în domeniul radiofrecvenței, folosind trei sub-transmițătoare sincronizate. Cu o consumare de doar 230 mW, această soluție mută munca grea din digital în domeniul analogic, reducând drastic nevoia de circuite digitale extrem de rapide și energo-intensive. Rezultatul este o tehnologie capabilă să atingă viteze în jur de 120 Gbps, aproape de nivelul legăturilor de fibră optică folosite în centrele de date.
### Receptori mai eficienți și mai economici
O altă componentă critică în comunicare, receptorul, are și ea parte de o schimbare tehnologică importantă. În mod tradițional, conversia semnalului în digital necesitând ADC-uri extrem de rapide, care consumă enorm. Cercetătorii de la UC Irvine propun o abordare diferită, bazată pe demodulare analogică ierarhică, care prelucrează semnalul în domeniul analogic, înainte ca acesta să fie digitizat. Astfel, se evită “sampling bottleneck”-ul, reducând consumul total de energie și simplificând procesul de recepție.
Această tehnologie, realizată pe un proces de fabricație pe 22 nm, nu depinde de noduri extrem de scumpe, ceea ce poate accelera adoptarea în industrie. Receptorul, cu un consum de câteva sute de miliwați, se dovedește a fi o soluție promițătoare pentru aplicații de dimensiuni compacte, precum dispozitive mobile sau echipamente speciale, în contextul unor rețele wireless de foarte mare viteză.
### Aplicații și limitări, cu privire spre viitor
Deși aceste noi dezvoltări sunt încă în stadiu de prototip, potențialul de utilizare extinsă e remarcabil. În primul rând, domeniul infrastructurii de date pare să fie cel mai aproape de adoptare, mai ales pentru legături ultra-rapide între echipamente din centrele de date sau în rețelele de câmp larg, cu costuri mai mici și rețelistică mai flexibilă. În aceste medii, cablurile devin un obstacol, iar wireless-ul de mare viteză ar putea simplifica infrastructura și reduce costurile de operare, eliminând limitările spațiale ale disipării căldurii și întreținerii.
Pe termen mai lung, aceste frecvențe înalte pot juca un rol crucial în evoluția tehnologiilor 6G și în dezvoltarea unor rețele “post-5G”, punând la dispoziție o bandă largă de date fără precedent. Cu toate acestea, provocările nu lipsesc. Propagarea la înalte frecvențe rămâne dificilă, raza de acțiune fiind redusă și comportamentul mediu fiind influențabil de obstacole precum clădiri, ploaie sau chiar oameni.
Astfel, deși în laborator se fac pași importanți spre viteze de ordinul sutelor de giga pe secundă, implementarea practică în orașe și în infrastructura de zi cu zi va necesita o reconfigurare semnificativă a rețelelor. Probabil că, în viitor, vom vorbi mai degrabă de o rețea de insule de viteză extremă – de exemplu, campusuri universitare, aeroporturi, centre logistice – decât de o acoperire națională unitară. În orice caz, direcția indicată de aceste cercetări deschide perspectiva unor rețele wireless de înaltă performanță, mai eficiente și mai adaptabile, ceea ce ar putea transforma fundamental modul în care ne conectăm și comunicăm.
