ทำความรู้จักกับ Terahertz ช่วงความถี่ใหม่ที่ทำให้ความเร็ว Wi-Fi สูงกว่าเดิม 100 เท่า

การแผ่รังสี Terahertz หรือ T-Rays หรือที่รู้จักกันในนามการแผ่รังสีที่มีความยาวคลื่นต่ำกว่า 1 มิลลิเมตร (Submillimeter Radiation) คาดว่าจะเป็นช่วงคลื่นความถี่ที่จะใช้ในการสื่อสารแบบไร้สายในยุคถัดไปต่อจากเทคโนโลยี 5G โดยให้ความเร็วในการรับส่งข้อมูลตามทฤษฎีสูงสุดถึง 100 Gbps

Terahertz คืออะไร

T-Ray เป็นหนึ่งในสเปกตรัมของคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้าที่มีความถี่สูงกว่าคลื่นไมโครเวฟแต่ต่ำกว่าอินฟราเรด หรือประมาณ 300 GHz – 3 THz และมีความยาวคลื่นประมาณ 0.1 – 1 mm เป็นช่วงคลื่นความถี่ใหม่ที่นักวิทยาศาสตร์กำลังให้ความสนใจ โดยจากการทดลอง พบว่าสามารถให้ความเร็วในการรับส่งข้อมูลสูงกว่าเทคโนโลยีเครือข่ายไร้สายในปัจจุบันกว่า 100 เท่า

ความท้าท้ายของ Terahertz

ประเด็นหลักเพียงหนึ่งเดียวของ Terahertz คือ ยังไม่มีการสำรวจลึกถึงรายละเอียดเพียงพอ ทีมนักวิจัยจากสถาบัน Tokyo Institute of Technology ประสบความสำเร็จในการทดลองรับส่งข้อมูลบนคลื่นความถี่ Terahertz ระดับ 300 GHz (ระบบเครือข่ายไร้สายในปัจจุบันใช้คลื่นความถี่ 2.4 หรือ 5 GHz) พบว่าได้ความเร็วประมาณ 1.5 Gbps แต่ยังไม่สามารถทดสอบการทำ Multiplexing และ Demultiplexing ได้อย่างถี่ถ้วน ซึ่ง Multiplexing ถือว่าเป็นปัจจัยสำคัญในการรับส่งข้อมูลบนระบบเครือข่ายไร้สาย เนื่องจากช่วยให้สามารถรับส่งข้อมูลจากหลายๆแหล่งกำเนิดได้พร้อมเพียงกันในช่องสัญญาณเดียว

ใข้ Leaky-wave Antenna ในการทำ Multiplexing

ทีมนักวิจัยจาก Brown University ระบุว่า พวกเขาค้นพบวิธีการทำ Multiplexing และ Demultiplexing แล้ว โดยอาศัยหลักการของ Leaky-wave Antenna ซึ่งเป็นการแพร่สัญญาณผ่านเส้นทางที่เตรียมไว้ให้ ในกรณีนี้ เสาสัญญาณ Antenna ที่ใช้เป็นจานโลหะจำนวน 2 แผ่นวางขนานกัน ซึ่งแผ่นหนึ่งจะถูกทำรอยแยกไว้เป็นเส้นทางให้แก่คลื่นสัญญาณ เมื่อคลื่นสัญญาณ Terahertz เดินทางตามช่องทางดังกล่าว การแผ่รังสีบางส่วนจะรั่วไหลออกจากรอยแยกในมุมที่แตกต่างกันตามคลื่นความถี่ นั่นหมายความว่า เมื่อใช้คลื่นความถี่ที่แตกต่างกัน 10 แบบระหว่างจานโลหะ โดยที่แต่ละคลื่นความถี่ถือข้อมูลที่ต้องการรับส่งไปยังจุดหมายไปทาง ก็จะทำให้เกิดการรั่วไหลในมุมที่แตกต่างกัน 10 มุม ก่อให้เกิดเป็นการทำ Demultiplexing (อ่านรายละเอียดงานวิจัยได้ที่ https://news.brown.edu/articles/2015/09/terahertz)

ปรับแต่งจานโลหะเพื่อเพิ่ม-ลดแบนวิธด์

การปรับแต่งระยะห่างระหว่างจานโลหะเป็นการปรับแต่งแบนวิธด์ที่จองไว้ให้แต่ละช่องสัญญาณ ซึ่งนับว่าเป็นฟีเจอร์ที่ช่วยให้เกิดความยืดหยุ่นในการจับจองแบนวิธด์ระหว่างการรับส่งข้อมูล ถ้าผู้ใช้คนใดต้องการแบนวิธด์ขนาดใหญ่ ก็เพียงแค่ปรับระยะระหว่างจานโลหะให้เหมาะสม ก็จะได้แบนวิธด์ที่เพิ่มขึ้นทันที

ที่มา: http://www.networkworld.com/article/2985249/mobile-wireless/new-wireless-science-promises-100-times-faster-wi-fi.html