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一项新研究发现,Alexander Graham Bell于1881年首次发明的广泛使用的双绞线可以支持光纤网络无法支持的超快宽带,尽管它们不可避免地会达到速度限制。
光纤电缆正在取代铜线,以帮助提供高速宽带接入。然而,在人口稠密的城市和人口稀少的农村地区,以及不发达国家和发展中国家,这种升级可能代价高昂,从而限制了它们的广泛部署。
该研究的主要作者Ergin Dinc现在是英格兰Isotropic Systems公司的高级研发工程师,他说:“转向光纤是未来网络的一个必然过程。然而,更换所有铜缆是一项非常昂贵和耗时的操作。在这种更换不可行的地方,需要其他方法来提高互联网速度。”
在这项新的研究中,英国剑桥大学的Dinc和他的同事们研究了双绞线,双绞线由一对绝缘铜线组成,这些铜线被绞合在一起,以帮助保护它们免受电磁干扰。双绞线在电话和数据网络中仍然很常见。
现有的数字用户线(DSL)技术,如G.fast,在高达212兆赫的频谱中运行,数据传输速率高达每秒2gigabits,而新兴的DSL技术旨在将频谱扩展到848兆赫,目标数据传输速率高达10 Gb/s,科学家们利用一种被称为微带巴伦的设备,探索了双绞线在超过1gigahertz的频率下工作的上限。
微带线是一种用于传输微波频率信号的电传输线,它由一个由介电层与接地平面隔开的导体组成。平衡-不平衡变换器是一种可以将平衡信号转换为不平衡信号的设备,反之亦然。该装置的实验将双绞线的单根导线焊接到微带巴伦的顶部和底部。研究人员指出,他们的设计可能会在未来的DSL网络中使用,以扩展现有系统的频谱。
研究人员发现,标准双绞线可以支持高达5 GHz的带宽,他们可以通过使用更短的双绞线长度将这一上限移动到更高的频率。然而,在5 GHz以上,双绞线开始像天线一样辐射,无法传输更多数据。
Dinc说:“铜缆可以传输更多的数据,但距离光纤电缆所能实现的目标还差得远。因此,更换光纤电缆是必要的,但在这样做的同时,我们还可以改进铜缆网络,以便在这种过渡期间提高用户数据速率。”
科学家们在近日的《自然通讯》杂志上详细介绍了他们的发现。
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