Multiplexage, la possibilité d'envoyer plusieurs signaux via un seul canal, est une caractéristique fondamentale de tout système de communication vocale ou de données. Une équipe de recherche internationale a démontré pour la première fois une méthode de multiplexage de données transportées sur des ondes térahertz, rayonnement haute fréquence qui pourrait permettre la prochaine génération de réseaux sans fil à ultra-haute bande passante. L'image illustre une simulation numérique des ondes térahertz émises par le nouveau dispositif multiplexeur. Crédit :Mittleman lab / Brown University
Multiplexage, la possibilité d'envoyer plusieurs signaux via un seul canal, est une caractéristique fondamentale de tout système de communication vocale ou de données. Une équipe de recherche internationale a démontré pour la première fois une méthode de multiplexage de données transportées sur des ondes térahertz, rayonnement haute fréquence qui pourrait permettre la prochaine génération de réseaux sans fil à ultra-haute bande passante.
Dans la revue Communication Nature , les chercheurs signalent la transmission de deux signaux vidéo en temps réel via un multiplexeur térahertz à un débit de données global de 50 gigabits par seconde, environ 100 fois le débit de données optimal du réseau cellulaire le plus rapide d'aujourd'hui.
"Nous avons montré que nous pouvons transmettre des flux de données séparés sur des ondes térahertz à des vitesses très élevées et avec des taux d'erreur très faibles, " a déclaré Daniel Mittleman, professeur à la Brown's School of Engineering et auteur correspondant de l'article. "C'est la première fois que quelqu'un caractérise un système de multiplexage térahertz en utilisant des données réelles, et nos résultats montrent que notre approche pourrait être viable dans les futurs réseaux sans fil térahertz."
Les réseaux vocaux et de données actuels utilisent des micro-ondes pour transporter des signaux sans fil. Mais la demande de transmission de données dépasse rapidement les capacités des réseaux micro-ondes. Les ondes térahertz ont des fréquences plus élevées que les micro-ondes et donc une capacité beaucoup plus grande à transporter des données. Cependant, les scientifiques viennent tout juste de commencer à expérimenter avec les fréquences térahertz, et bon nombre des composants de base nécessaires à la communication térahertz n'existent pas encore.
Un système de multiplexage et de démultiplexage (également appelé mux/demux) est l'un de ces composants de base. C'est la technologie qui permet à un câble de transporter plusieurs chaînes de télévision ou à des centaines d'utilisateurs d'accéder à un réseau Wi-Fi sans fil.
L'approche mux/demux développée par Mittleman et ses collègues utilise deux plaques métalliques placées parallèlement l'une à l'autre pour former un guide d'ondes. L'une des plaques a une fente découpée. Lorsque les ondes térahertz traversent le guide d'ondes, une partie du rayonnement s'échappe de la fente. L'angle sous lequel les faisceaux de rayonnement s'échappent dépend de la fréquence de l'onde.
"Nous pouvons mettre plusieurs ondes à plusieurs fréquences différentes, chacune portant un flux de données, dans le guide d'ondes, et ils n'interfèrent pas les uns avec les autres car ce sont des fréquences différentes ; c'est le multiplexage, " a déclaré Mittleman. " Chacune de ces fréquences s'échappe de la fente à un angle différent, séparer les flux de données; c'est le démultiplexage."
En raison de la nature des ondes térahertz, les signaux dans les réseaux de communication térahertz se propageront sous forme de faisceaux directionnels, pas des diffusions omnidirectionnelles comme dans les systèmes sans fil existants. Cette relation directionnelle entre l'angle de propagation et la fréquence est la clé pour permettre le mux/demux dans les systèmes térahertz. Un utilisateur à un endroit particulier (et donc à un angle particulier du système de multiplexage) communiquera sur une fréquence particulière.
