2 Тбит/с: новый виток в оптической связи через космос

Японский Национальный институт информационных и коммуникационных технологий (NICT) совершил прорыв в области спутниковой связи, продемонстрировав рекордную скорость передачи данных в 2 Тбит/с с использованием компактных оптических терминалов. Эта технология способна изменить представление о мобильных сетях нового поколения.

Испытания проводились на расстоянии 7.4 км в условиях городской среды, где атмосферная турбулентность представляет серьезную проблему для лазерных лучей. Система, использующая технологию мультиплексирования по длине волны (WDM) с пятью каналами по 400 Гбит/с каждый, успешно поддерживала стабильную связь. Это первый в мире случай достижения терабитной скорости с применением оборудования, достаточно компактного для установки на спутники и высотные платформы (HAPS).

NICT планирует дальнейшую миниатюризацию терминалов для интеграции в спутники формата CubeSat. В 2026 году намечены демонстрации связи на скорости до 10 Гбит/с между низкоорбитальным спутником и наземной станцией, а в 2027 – между спутником и HAPS. Эти шаги приближают эру сетей Beyond 5G/6G с использованием неземных компонентов.

Оптическая связь в свободном пространстве (FSO) – это передача данных с помощью лазерного излучения без оптоволоконных кабелей, что делает ее перспективной для обеспечения высокоскоростных каналов связи между Землей, атмосферой и космосом.

В отличие от предыдущих европейских экспериментов, использовавших крупногабаритное стационарное оборудование, японская разработка отличается компактностью и способностью работать в динамичных условиях. Для достижения миниатюризации NICT применил комплексный подход, включая разработку специализированных компонентов, модификацию коммерческих устройств и активное использование готовых решений для центров обработки данных.

Ключевыми достижениями стали: разработка телескопа диаметром 9 см, адаптированного для космических условий; улучшенный миниатюрный гиростабилизатор для работы с мощными лазерными лучами в вакууме. Система также включает высокоточную систему наведения луча и технологию динамической регулировки расходимости луча (BDC), обеспечивающую стабильную связь даже при движении терминалов.

В 2026 году NICT планирует провести новые эксперименты с использованием спутников и HAPS, а также запустить CubeSat с терминалом CubeSOTA. Цель – доказать возможность создания оптических магистралей с пропускной способностью в несколько терабит в секунду в условиях динамического движения. Ожидается, что в течение ближайших 10 лет будут реализованы оптические каналы связи в диапазоне мульти-Тбит/с между спутниками, HAPS и наземными станциями.