Researchers at University College London (UCL) have set a new world record in wireless data transmission, reaching speeds of 938 Gigabits per second (Gb/s) across a frequency range of 5–150 Gigahertz (GHz). This breakthrough is up to 9,380 times faster than the UK's average 5G download speed of 100 Megabits per second (Mb/s), and the total bandwidth of 145 GHz surpasses the previous record by more than fivefold.
Conventional wireless systems like Wi-Fi and 5G typically operate below 6 GHz, a range that’s become congested and limits data speeds. The UCL team tackled this bottleneck by integrating radio and optical technologies for the first time, dramatically expanding the usable spectrum and enhancing signal quality.
The research, published in the Journal of Lightwave Technology, demonstrates a novel approach combining high-speed electronics (optimized for 5–50 GHz) with millimeter wave photonics (effective at 50–150 GHz). By merging electronic and light-based signal generators, the team achieved seamless data transmission across the full 5–150 GHz range.
According to Dr. Zhixin Liu, senior author of the study, the technology is designed to address the growing demand for ultra-fast, high-capacity wireless connections, especially in the “last few meters” between users and the fiber-optic network. “Our system offers flexible frequency access while maintaining high signal integrity, opening the door to faster and more reliable wireless networks,” Liu said.
Professor Izzat Darwazeh, co-author and Director of the UCL Institute of Communications and Connected Systems, emphasized the flexibility of wireless systems, especially in environments where optical cabling is impractical. “This innovation aligns wireless tech with the speed and capacity of next-gen fiber-optic systems,” he noted.
The potential impact spans from dramatically improved Wi-Fi and mobile internet performance to more efficient service in crowded environments like concerts or urban areas. For example, a two-hour 4K film (14GB) that would take 19 minutes to download via 5G could be downloaded in just 0.12 seconds using this new system.
Though currently demonstrated in a lab setting, the UCL team is working to develop a prototype for commercial testing. If successful, the technology could be commercially available within three to five years.
Professor Polina Bayvel, study co-author and Co-Director of ICCS, credited funding from UKRI and the EPSRC for enabling the groundbreaking research. “This work lays the foundation for a next-generation communications infrastructure that’s vital for the UK’s future,” she said.
Spanish (Español):
Investigadores del University College London (UCL) han establecido un nuevo récord mundial en transmisión inalámbrica de datos, alcanzando velocidades de 938 Gigabits por segundo (Gb/s) en un rango de frecuencia de 5 a 150 Gigahercios (GHz). Este avance es hasta 9,380 veces más rápido que la velocidad promedio de descarga del 5G en el Reino Unido (100 Megabits por segundo, Mb/s), y el ancho de banda total de 145 GHz supera el récord anterior en más de cinco veces.
Los sistemas inalámbricos convencionales, como el Wi-Fi y el 5G, suelen operar por debajo de los 6 GHz, un rango que se ha congestionado y limita la velocidad de los datos. El equipo del UCL abordó este cuello de botella integrando por primera vez tecnologías de radio y óptica, expandiendo drásticamente el espectro utilizable y mejorando la calidad de la señal.
La investigación, publicada en el Journal of Lightwave Technology, demuestra un enfoque innovador que combina electrónica de alta velocidad (optimizada para 5–50 GHz) con fotónica de ondas milimétricas (efectiva en 50–150 GHz). Al fusionar generadores de señales electrónicas y basadas en luz, el equipo logró una transmisión de datos sin interrupciones en todo el rango de 5–150 GHz.
Según el Dr. Zhixin Liu, autor principal del estudio, esta tecnología está diseñada para satisfacer la creciente demanda de conexiones inalámbricas ultrarrápidas y de alta capacidad, especialmente en los “últimos metros” entre los usuarios y la red de fibra óptica. “Nuestro sistema ofrece acceso flexible a frecuencias manteniendo una alta integridad de la señal, abriendo la puerta a redes inalámbricas más rápidas y confiables”, afirmó Liu.
El profesor Izzat Darwazeh, coautor y director del Instituto de Comunicaciones y Sistemas Conectados del UCL, destacó la flexibilidad de los sistemas inalámbricos, especialmente en entornos donde el cableado óptico no es práctico. “Esta innovación equipara la tecnología inalámbrica con la velocidad y capacidad de los sistemas de fibra óptica de próxima generación”, señaló.
El impacto potencial abarca desde mejoras drásticas en el rendimiento del Wi-Fi y el internet móvil hasta un servicio más eficiente en entornos concurridos, como conciertos o zonas urbanas. Por ejemplo, una película en 4K de dos horas (14 GB) que tardaría 19 minutos en descargarse con 5G, podría descargarse en solo 0.12 segundos con este nuevo sistema.
Aunque actualmente se ha demostrado en un entorno de laboratorio, el equipo del UCL está trabajando en un prototipo para pruebas comerciales. Si tiene éxito, la tecnología podría estar disponible en el mercado en tres a cinco años.
La profesora Polina Bayvel, coautora del estudio y codirectora del ICCS, atribuyó el financiamiento del UKRI y el EPSRC como clave para esta investigación revolucionaria. “Este trabajo sienta las bases para una infraestructura de comunicaciones de próxima generación, vital para el futuro del Reino Unido”, afirmó.
Portuguese (Português):
Pesquisadores da University College London (UCL) estabeleceram um novo recorde mundial em transmissão de dados sem fio, atingindo velocidades de 938 Gigabits por segundo (Gb/s) em uma faixa de frequência de 5 a 150 Gigahertz (GHz). Esse avanço é até 9.380 vezes mais rápido que a velocidade média de download do 5G no Reino Unido (100 Megabits por segundo, Mb/s), e a largura de banda total de 145 GHz supera o recorde anterior em mais de cinco vezes.
Sistemas sem fio convencionais, como Wi-Fi e 5G, geralmente operam abaixo de 6 GHz, uma faixa que está congestionada e limita a velocidade dos dados. A equipe da UCL resolveu esse gargalo integrando, pela primeira vez, tecnologias de rádio e óptica, expandindo drasticamente o espectro utilizável e melhorando a qualidade do sinal.
A pesquisa, publicada no Journal of Lightwave Technology, demonstra uma nova abordagem que combina eletrônica de alta velocidade (otimizada para 5–50 GHz) com fotônica de ondas milimétricas (eficaz em 50–150 GHz). Ao unir geradores de sinais eletrônicos e baseados em luz, a equipe alcançou transmissão de dados contínua em toda a faixa de 5–150 GHz.
Segundo o Dr. Zhixin Liu, autor sênior do estudo, a tecnologia foi projetada para atender à crescente demanda por conexões sem fio ultrarrápidas e de alta capacidade, especialmente nos “últimos metros” entre os usuários e a rede de fibra óptica. “Nosso sistema oferece acesso flexível a frequências enquanto mantém alta integridade do sinal, abrindo caminho para redes sem fio mais rápidas e confiáveis”, disse Liu.
O professor Izzat Darwazeh, coautor e diretor do Instituto de Comunicações e Sistemas Conectados da UCL, destacou a flexibilidade dos sistemas sem fio, principalmente em ambientes onde cabos ópticos são inviáveis. “Esta inovação alinha a tecnologia sem fio com a velocidade e capacidade dos sistemas de fibra óptica de próxima geração”, observou.
O impacto potencial varia desde melhorias drásticas no desempenho do Wi-Fi e internet móvel até serviços mais eficientes em ambientes lotados, como shows ou áreas urbanas. Por exemplo, um filme em 4K de duas horas (14 GB) que levaria 19 minutos para baixar via 5G poderia ser baixado em apenas 0,12 segundos com este novo sistema.
Embora atualmente demonstrado em laboratório, a equipe da UCL está desenvolvendo um protótipo para testes comerciais. Se bem-sucedida, a tecnologia poderá estar disponível no mercado em três a cinco anos.
A professora Polina Bayvel, coautora do estudo e codiretora do ICCS, creditou o financiamento do UKRI e do EPSRC por viabilizar a pesquisa inovadora. “Este trabalho estabelece as bases para uma infraestrutura de comunicações de próxima geração, vital para o futuro do Reino Unido”, afirmou.
Indonesian (Bahasa Indonesia):
Para peneliti di University College London (UCL) telah menetapkan rekor dunia baru dalam transmisi data nirkabel, mencapai kecepatan 938 Gigabit per detik (Gb/s) pada rentang frekuensi 5–150 Gigahertz (GHz). Terobosan ini hingga 9.380 kali lebih cepat dari kecepatan unduh rata-rata 5G di Inggris (100 Megabit per detik, Mb/s), dan total bandwidth 145 GHz melampaui rekor sebelumnya lebih dari lima kali lipat.
Sistem nirkabel konvensional seperti Wi-Fi dan 5G umumnya beroperasi di bawah 6 GHz, rentang yang sudah padat dan membatasi kecepatan data. Tim UCL mengatasi hambatan ini dengan mengintegrasikan teknologi radio dan optik untuk pertama kalinya, memperluas spektrum yang dapat digunakan dan meningkatkan kualitas sinyal secara dramatis.
Penelitian yang dipublikasikan di Journal of Lightwave Technology ini menunjukkan pendekatan baru yang menggabungkan elektronik berkecepatan tinggi (dioptimalkan untuk 5–50 GHz) dengan fotonik gelombang milimeter (efektif pada 50–150 GHz). Dengan menggabungkan generator sinyal elektronik dan berbasis cahaya, tim berhasil mencapai transmisi data yang mulus di seluruh rentang 5–150 GHz.
Menurut Dr. Zhixin Liu, penulis utama studi ini, teknologi ini dirancang untuk memenuhi permintaan yang terus meningkat akan koneksi nirkabel berkecepatan ultra-tinggi dan berkapasitas besar, terutama pada “beberapa meter terakhir” antara pengguna dan jaringan serat optik. “Sistem kami menawarkan akses frekuensi yang fleksibel sambil mempertahankan integritas sinyal yang tinggi, membuka jalan bagi jaringan nirkabel yang lebih cepat dan andal,” ujar Liu.
Profesor Izzat Darwazeh, rekan penulis dan Direktur Institut Komunikasi dan Sistem Terhubung UCL, menekankan fleksibilitas sistem nirkabel, terutama di lingkungan di mana kabel optik tidak praktis. “Inovasi ini menyelaraskan teknologi nirkabel dengan kecepatan dan kapasitas sistem serat optik generasi berikutnya,” katanya.
Dampak potensialnya mencakup peningkatan dramatis dalam kinerja Wi-Fi dan internet seluler hingga layanan yang lebih efisien di lingkungan padat seperti konser atau area perkotaan. Misalnya, film 4K dua jam (14 GB) yang membutuhkan 19 menit untuk diunduh melalui 5G dapat diunduh hanya dalam 0,12 detik dengan sistem baru ini.
Meskipun saat ini masih dalam pengujian laboratorium, tim UCL sedang mengembangkan prototipe untuk pengujian komersial. Jika berhasil, teknologi ini dapat tersedia secara komersial dalam tiga hingga lima tahun.
Profesor Polina Bayvel, rekan penulis dan Ko-Direktur ICCS, mengapresiasi pendanaan dari UKRI dan EPSRC yang memungkinkan penelitian terobosan ini. “Karya ini meletakkan fondasi untuk infrastruktur komunikasi generasi berikutnya yang vital bagi masa depan Inggris,” ujarnya.