Nowy bezprzewodowy rekord prędkości: internet 362 Gbps zamiast Wi‑Fi?

Inżynierowie przetestowali eksperymentalny system bezprzewodowy, który przy domowych łączach wygląda jak science fiction i całkowicie zmienia skalę prędkości internetu.

Badania prowadzone w Wielkiej Brytanii pokazują, że światło może stać się poważnym konkurentem dla klasycznych fal radiowych. Nowa technologia sięga prędkości, przy których domowy router Wi‑Fi wypada blado, a jednocześnie zużywa zaskakująco mało energii.

Bezprzewodowy transfer 362 Gbps: o co chodzi w tym rekordzie?

Opisany system osiągnął przepustowość aż 362,7 Gbit/s na dystansie zaledwie dwóch metrów. Dla porównania, typowa domowa sieć Wi‑Fi realnie daje od kilkudziesięciu do kilkuset megabitów na sekundę. Mówimy więc o przybliżeniu nawet kilkutysięcznej przewagi nad przeciętnym routerem w mieszkaniu.

Przy takiej prędkości można w teorii pobrać około 20 filmów w jakości HD w jedną sekundę, bez żadnego „buforowania”.

Za tym wynikiem stoi komunikacja optyczna, czyli przesył danych za pomocą światła, a nie fal radiowych. Zamiast anten w ruch idą miniaturowe lasery, które migają z niesamowitą szybkością, kodując w tych zmianach zera i jedynki.

Lasery VCSEL – technologia z serwerowni w roli „bezprzewodowego kabla”

System wykorzystuje matrycę laserów typu VCSEL (vertical-cavity surface-emitting laser). To rodzaj laserów, które już dziś pracują w centrach danych i niektórych sensorach 3D w elektronice konsumenckiej. Tutaj ich rolą jest nadawanie danych bezprzewodowo w postaci niewidocznego dla oka sygnału świetlnego.

W testach naukowcy użyli matrycy 5 × 5, czyli 25 osobnych laserów ułożonych w siatce. Każdy z nich działał jak niezależny kanał transmisji. Zsumowane dało to imponujące 362,7 Gbit/s przy odległości dwóch metrów.

*wyniki orientacyjne z realnych domowych sieci, nie teoretyczne maksimum standardu

Jak upchnąć tyle danych w tak małej wiązce?

Kluczem była modulacja z wykorzystaniem multipleksowania częstotliwości. Z grubsza chodzi o to, żeby na jednym kanale światła równolegle przesyłać kilka strumieni danych, z różnymi „podnośnymi” częstotliwościami. Każdy laser w tej macierzy osiągał między 13 a 19 Gbit/s.

Wynik robi wrażenie także pod kątem energooszczędności. Zużycie mocy oszacowano na około 1,4 nanojoula na jeden bit danych. To zdecydowanie mniej niż w większości obecnych rozwiązań Wi‑Fi, co w przyszłości może przełożyć się na niższe rachunki dla operatorów i mniejsze zapotrzebowanie na chłodzenie sprzętu.

To nie „zabójca Wi‑Fi”, tylko brakujące ogniwo

Twórcy rozwiązania nie chcą zastąpić klasycznych sieci. Bardziej chodzi o zdjęcie z nich części obciążenia i stworzenie nowych scenariuszy użycia. Wraz z rozwojem internetu rzeczy, streamingu 4K i pracy zdalnej, domowe i biurowe routery mają coraz więcej do ogarnięcia.

Technologie oparte na świetle, takie jak Li‑Fi i VLC (Visible Light Communication), coraz częściej traktuje się jako uzupełnienie Wi‑Fi, 4G, 5G czy Bluetooth, a nie ich następcę.

Li‑Fi i VLC wykorzystują widzialne (lub bliskie widzialnemu) spektrum światła zamiast pasma radiowego. To bardzo ważne, bo „miejsce” w klasycznym eterze radiowym powoli się kończy, a liczba urządzeń rośnie lawinowo.

Znacznie szersze pasmo niż radio

Światło oferuje według badaczy aż około 10 000 razy szerszy zakres częstotliwości niż to, czym dysponują sieci radiowe razem wzięte. W praktyce oznacza to ogromną liczbę możliwych kanałów, a więc i potencjalną przepustowość, której nie da się osiągnąć nawet najbardziej wyśrubowanym standardem Wi‑Fi.

To otwiera drzwi do takich zastosowań jak:

• ultraszybki transfer danych między komputerem a serwerem w tym samym pomieszczeniu,
• łącza w fabrykach i halach, gdzie wiele maszyn wysyła jednocześnie ogromne ilości informacji,
• przesyłanie materiałów wideo 8K lub VR bez kabla podczas pracy kreatywnej,
• sieci w samolotach, pociągach czy salach konferencyjnych, gdzie klasyczne Wi‑Fi często się dławi.

Dlaczego światło może być bezpieczniejsze niż Wi‑Fi?

Jedna z ciekawszych cech tej technologii wynika z samej natury światła. Wiązka nie przenika przez nieprzezroczyste ściany, w przeciwieństwie do fal radiowych. Sygnał zostaje praktycznie „zamknięty” w pomieszczeniu, w którym jest nadawany.

To duży atut z punktu widzenia bezpieczeństwa i prywatności. Podsłuchanie takiej transmisji wymagałoby fizycznej obecności w tym samym pokoju i odpowiedniego odbiornika. Zmniejsza się też ryzyko zakłóceń z sąsiednich sieci, co w blokach bywa poważnym problemem przy Wi‑Fi.

W firmach, urzędach czy instytucjach medycznych, gdzie wrażliwe dane krążą po sieci bez przerwy, systemy bazujące na świetle mogą stać się atrakcyjną alternatywą dla części zadań.

Jak to się ma do przyszłej sieci 6G?

Telekomy pracują już nad standardami 6G, które mają wejść do użytku w kolejnej dekadzie. Jednym z kluczowych kierunków rozwoju są właśnie częstotliwości bardzo wysokie, włącznie z pasmem terahercowym, i różne formy komunikacji optycznej.

Rozwiązania z laserami VCSEL mogą stać się jednym z klocków w tej układance. Nie chodzi o to, żeby smartfon łączył się bezpośrednio „laserem z sufitu”, tylko o odciążenie fragmentów infrastruktury: połączeń między stacjami bazowymi, szafami telekomunikacyjnymi czy urządzeniami w dużych serwerowniach.

Od laboratoriów do salonu – jakie są ograniczenia?

Testy przy dystansie dwóch metrów to dopiero początek. Taka łączność wymaga precyzyjnego ustawienia nadajnika i odbiornika oraz braku przeszkód między nimi. W codziennym życiu co chwilę ktoś przechodzi, coś zasłania lampę, ktoś przesuwa laptop.

Dlatego realny, użytkowy system będzie musiał korzystać z kilku źródeł światła, odbić od ścian, inteligentnych algorytmów sterowania wiązką i integracji z klasycznym Wi‑Fi. Do tego dochodzi kwestia kosztu: lasery VCSEL są coraz tańsze, ale nadal nie są tak powszechne jak proste moduły radiowe.

Co to zmieni dla zwykłego użytkownika internetu?

Na razie to wciąż etap badań. Przez kilka najbliższych lat w domach nadal królować będzie dobrze znane Wi‑Fi, a routery nie znikną z półek pod telewizorem. Taki laserowy system ma jednak szansę trafić do miejsc, gdzie liczy się każdy gigabit: do centrów danych, firm, laboratoriów, produkcji przemysłowej.

Jeżeli technologia dojrzeje i stanieje, może trafić do sprzętów konsumenckich w formie „niewidzialnego kabla”. Wyobraźmy sobie monitor VR lub zestaw AR, który bez kabla, lecz bez opóźnień i bez kompresji odbiera obraz z komputera, albo konsolę, która streamuje gry w jakości wyższej niż lokalne HDMI.

Warto też pamiętać o aspekcie energetycznym. Coraz większy ruch w sieci to rosnące zużycie prądu przez infrastrukturę. Jeśli lasery VCSEL faktycznie pozwalają przesyłać dane przy tak niskim poborze energii, operatorzy i duże firmy dostaną do ręki narzędzie, które ograniczy koszty i ślad węglowy techniki cyfrowej.

Dla przeciętnego użytkownika internet nie przyspieszy z dnia na dzień do setek gigabitów na sekundę. Prace nad takimi systemami pokazują jednak kierunek: przyszła łączność będzie mieszać różne technologie – fale radiowe, światło, sieci komórkowe i światłowody – tak, aby końcowy efekt był szybszy, stabilniejszy i mniej energochłonny niż to, do czego przyzwyczaiły nas dzisiejsze routery Wi‑Fi.