În industria comunicațiilor, mersul în viteză nu mai înseamnă doar creșterea frecvenței sau a puterii de procesare a cipurilor. Odată cu avansul tehnologic și explozia datelor, s-a ajuns într-un punct în care această strategie începe să dea rateuri, mai ales la tholatți foarte înalți. Convertorii digital-analog (DAC) și analog-digital (ADC) devin obstacole majore, consumând enorm de multă energie și complicând procesele, în special la viteze de peste 100 Gbps. În această peisaj tehnologic complex, cercetătorii de la University of California, Irvine, propun o soluție revoluționară: un sistem wireless care operează în bandă de 140 GHz, capabil să atingă viteze de transfer de aproape 15 GB/secundă, echivalentul unor legături de fibră optică în condiții de laborator.
## O abordare “fără DAC”: revoluție în transmiterea semnalului radio
De fapt, cheia constă în eliminarea procesului clasic de conversie digital-analog, identificat de cercetători drept “DAC bottleneck”. În loc să transforme semnalele digitale în wireless cu ajutorul unui DAC rapid, echipa de la Irvine le construiește direct în domeniul radiofrecvență, folosind trei sub-transmițătoare sincronizate. La această tehnică, consumul energetic se reduce la circa 230 mW, permițând și o simplificare a arhitecturii și o disipare mai redusă a căldurii. Dacă această metodă se va maturiza, ea ar putea revoluționa modul în care dispozitivele mobile și infrastructura de date ating viteze de sorginte fibră, fără a necesita baterii uriașe sau echipamente extrem de costisitoare.
## Receptorul “analog-to-bits”: de ce contează prelucrarea în analogic
Pe partea de recepție, soluția propusă are o abordare similar de inovativă. În loc de a folosi ADC-uri uzuale, cercetătorii folosesc o tehnică numită demodulare analogică ierarhică, în care semnalul este prelucrat și „desfăcut” în etape, în domeniu analogic, înainte de a fi convertit în biți digitali. Astfel, consumul energetic este redus semnificativ, receptorul ajungând la un nivel de câteva sute de miliwați, un nivel comparabil cu alte prototipuri moderne, dar mult mai eficient. În plus, utilizarea unui proces de fabricație pe 22 nm, tehnologie FDSOI, face posibilă reducerea costurilor și facilitarea producției, chiar și fără dependența de cele mai avansate noduri de cipuri.
## Aplicații concrete: de la centre de date la orașe inteligente
În mod evident, această tehnologie nu pare destinată unei utilizări largi pe telefoane mobile în viitorul apropiat. În schimb, se conturează ca o soluție ideală pentru legături ultra rapide în interiorul centrelor de date, între rack-uri și echipamente, unde cablurile actuale devin un obstacol din punct de vedere al spațiului, mentenanței și răcirii echipamentelor. Un astfel de link wireless, stabil și extrem de rapid, ar putea elimina necesitatea unor rețele de cabluri complexe și costisitoare, facilitând reconfigurări rapide și reducerea costurilor operaționale.
Mai mult, în orașe inteligente, tranziția către astfel de conexiuni ar însemna crearea unor „zone” cu viteze extrem de mari, dedicate anumitor zone – campusuri universitare, arene sportive sau hub-uri de transport – fără a fi nevoie de acoperire pentru întreg teritoriul urban. Toate acestea vin într-un moment în care discuțiile despre post-5G și 6G iau amploare, iar spectrul de peste 100 GHz devine o țintă pentru creșterea capacităților de transmitere a datelor.
## Provocările și vulnerabilitățile tehnologice
Totuși, ceea ce nu trebuie neglijat sunt limitările de bază ale frecvențelor înalte: semnalul are o rază de acțiune mică, iar obstacolele precum pereții, ploaia sau chiar prezența umană pot întrerupe conexiunile, similar cu problemele întâmpinate de tehnologia 5G millimeter wave. Aceasta înseamnă că, în loc de acoperire națională, vom avea zone de viteză extremă concentrate în anumite puncte strategice – de exemplu, în interiorul unui campus sau într-un centru de date.
Deși tehnologia promite viteze comparabile cu cele ale fibrei optice, aceasta rămâne încă la stadiu de prototip și testare. Viitorul apropiat dedică o atenție mai mare urbanizării, densificării rețelelor și stabilirii unor standarde clar definite, pentru ca potențialul acestei soluții să poată fi valorificat în practică. Cu toate acestea, demersul cercetătorilor de la Irvine deschide un drum nou, în care schimbările tehnologice pot reduce semnificativ barierele energetice și logice din spatele comunicațiilor wireless la viteze și performanțe până acum rezervate rețelelor de fibră optică.
