Японские ученые совершили серьезный прорыв в сфере беспроводной связи. Исследователи Национального института информационных и коммуникационных технологий (NICT) передали данные лазерным лучом на расстояние более 7 км со скоростью 2 Тбит/c в условиях плотной городской застройки. Это новый мировой рекорд для оптической связи в свободном пространстве.
Испытания в центре Токио
Эксперимент прошел в апреле 2025 года в центральной части Токио среди зданий, турбулентного воздуха и сложных атмосферных условий. Инженеры использовали технологию Free Space Optical (FSO) и компактные терминалы своей разработки, рассчитанные на работу не только на земле, но и в воздухе и космосе. Такие устройства можно устанавливать на малые спутники CubeSat и стратосферные платформы. Несмотря на сложную городскую среду, система стабильно работала на горизонтальном участке протяженностью 7,4 км. В тестировании задействовали два типа терминалов: высокопроизводительный FX (Full Transceiver) и упрощенную версию ST (Simple Transponder). Оба варианта показали надежную передачу данных без потери скорости.
2 Тбит/с благодаря мультиплексированию
Рекордную скорость удалось достичь благодаря технологии Wavelength Division Multiplexing (WDM). Данные передавались пятью параллельными каналами по 400 Гбит/с каждый. Для наглядности: этого достаточно, чтобы передавать примерно 10 полнометражных фильмов в формате 4K UHD ежесекундно. Особое внимание инженеры уделили миниатюризации. Терминалы оптимизировали по размеру, весу и энергопотреблению, оснастив их системами точного наведения луча, динамической коррекции расхождения (BDC) и адаптивной оптической компенсации искажений. Ранее терабитные скорости демонстрировались преимущественно на большом стационарном оборудовании в лабораториях Европы. В Азии же показатели свыше 100 Гбит/с в FSO системах до этого не фиксировали.
Гибридный подход к созданию оборудования
При разработке терминалов в NICT объединились индивидуальные решения и массовые компоненты. Часть элементов была изготовлена на заказ, в том числе компактный телескоп диаметром 9 см. В то же время инженеры использовали модифицированные коммерческие детали и стандартные компоненты. Такой подход позволил создать одни из самых компактных высокоскоростных оптических терминалов в мире.
Следующие этапы развития технологии
NICT не останавливается на достигнутом. В ближайшее время институт планирует еще больше снизить терминалы для установки на спутники формата 6U CubeSat. В 2026 году японские исследователи хотят продемонстрировать оптическую связь со скоростью до 10 Тбит/с между низкоорбитальными спутниками на высоте около 600 км и наземными станциями. А в 2027-м – наладить соединение между спутником и стратосферной платформой HAPS. В долгосрочной перспективе NICT планирует создать мультитерабитную оптическую магистраль для воздушных и космических сетей. Она станет основой коммуникаций следующих поколений, за пределами стандартов 5G и 6G, и существенно расширит возможности глобального обмена данными.
