伦敦大学学院的研究人员创造了无线传输的新世界纪录，有望实现更快、更可靠的无线通信。

该团队成功地以每秒 938 吉比特 (Gb/s) 的速度在创纪录的 5 – 150 吉赫兹 (GHz) 频率范围内无线发送数据。

该速度比英国最佳平均 5G 下载速度（目前为 100 兆比特每秒 (Mb/s) 或以上）快 9,380 倍。145GHz总带宽比之前提升五倍以上无线传输世界纪录。

通常，无线网络使用以下方式传输信息无线电波在很窄的频率范围内。当前的无线传输方法，例如 Wi-Fi 和 5G 移动，主要在 6GHz 以下的低频下运行。

但该频率范围内的拥塞限制了无线通信的速度。

伦敦大学学院电子与电气工程学院的研究人员通过结合无线电和电气技术，通过更广泛的无线电频率传输信息，克服了这一瓶颈。光学技术首次。结果是描述的在发表在《光波技术学报。

这种对无线频谱的更有效利用预计将有助于满足未来三到五年对无线数据容量和速度不断增长的需求。

伦敦大学学院电子与电气工程系这项研究的资深作者 Zixin Liu 博士表示：“当前的无线技术沟通系统正在努力满足对高速数据访问不断增长的需求，用户和光纤网络之间最后几米的容量阻碍了我们。

“我们的解决方案是使用更多可用频率来增加带宽，同时保持高信号质量并提供访问不同频率资源的灵活性。这导致超快速和可靠的无线网络，克服用户终端与互联网之间的速度瓶颈。

“我们的新方法首次结合​​了两种现有的无线技术，即高速电子技术和毫米波光子学，以克服这些障碍。这种新系统允许以前所未有的速度传输大量数据，这对于无线通信的未来。”

为了解决当前无线技术的局限性，伦敦大学学院的研究人员开发了一种新颖的方法，该方法结合了先进的电子技术（在 5-50 GHz 范围内表现良好）和光子学技术，该技术利用光生成无线电信息，在50-150GHz 范围。

该团队通过将电子数模信号发生器与基于光的无线电信号发生器相结合来生成高质量信号，从而允许数据在 5 – 150 GHz 的广泛频率范围内传输。

对无线技术的影响

最先进的通信网络依赖于多种技术来运行。光纤通信系统可以在各大洲之间以及从数据中心到人们的家中长距离传输数据。无线技术通常出现在最后阶段，此时数据会进行短距离传输，例如从家庭互联网路由器到通过 Wi-Fi 连接的设备。

尽管构成现代通信网络骨干的光纤近年来在带宽和速度方面取得了巨大进步，但如果没有在家庭、工作场所和公共场所将信息传输到最后几米的无线技术方面的类似进步，这些进步是有限的。世界各地。

伦敦大学学院开发的新技术有可能彻底改变各个领域，尤其是人们在家庭和其他公共场所所依赖的 Wi-Fi 连接。

手机用户可以期待更快的移动互联网速度和更稳定的连接，5G 和后来的 6G 网络均由此类系统提供支持。这将使更多的人在人口稠密的城市环境或音乐会等大型活动中使用网络而不会出现速度下降的情况，或者为相同数量的用户提供更快的速度。

例如，一部两小时的 4k 超高清电影（约 14GB 数据）需要 19 分钟才能以 100 Mb/s 的速度在 5G 上下载。使用新技术，只需 0.12 秒即可下载。

该研究的作者之一、伦敦大学学院电子与电气工程学院通信与互联系统研究所 (ICCS) 所长伊扎特·达尔瓦泽 (Izzat Darwazeh) 教授表示：“无线技术的美妙之处在于其在空间和位置方面的灵活性。它可以用于光缆布线具有挑战性的场景，例如设备布置复杂的工厂。

“这项工作使无线技术与下一代数字通信基础设施中的射频和光通信系统所实现的带宽和速度增加相结合。”

虽然该技术目前仅在实验室中得到验证，但正在努力生产可用于商业测试的原型系统。如果成功，该技术将在三到五年内准备好融入商业设备。

该研究的作者之一、ICCS 联席主任兼伦敦大学学院光网络小组负责人 Polina Bayvel 教授表示：“我们感谢 UKRI 和 EPSRC 支持这项工作，使我们能够建立世界领先的测试平台和实验平台。这些领域的能力对于英国国家通信基础设施的未来至关重要，这是一项关键资源。”

更多信息：Zichuan Zhou 等人，使用电子和光子辅助信号生成相结合的 938 Gb/s、5-150 GHz 超宽带空中传输，光波技术学报（2024）。DOI：10.1109/JLT.2024.3446827