Η Rohde & Schwarz (R&S) παρουσίασε μια δοκιμή της ιδέας για ένα ασύρματο σύστημα μετάδοσης δεδομένων 6G που βασίζεται σε φωτονικές συνδέσεις επικοινωνίας terahertz στην Ευρωπαϊκή Εβδομάδα Μικροκυμάτων (EuMW 2024) στο Παρίσι, συμβάλλοντας στην προώθηση των ασύρματων τεχνολογιών επόμενης γενιάς. Το εξαιρετικά σταθερό, ρυθμιζόμενο σύστημα terahertz που αναπτύχθηκε στο πλαίσιο του έργου 6G-ADLANTIK βασίζεται στην τεχνολογία χτένας συχνότητας, με συχνότητες φέρουσας συχνότητας σημαντικά πάνω από 500GHz.
Στο δρόμο προς το 6G, είναι σημαντικό να δημιουργηθούν πηγές μετάδοσης terahertz που παρέχουν σήμα υψηλής ποιότητας και μπορούν να καλύψουν το ευρύτερο δυνατό εύρος συχνοτήτων. Ο συνδυασμός της οπτικής τεχνολογίας με την ηλεκτρονική τεχνολογία είναι μία από τις επιλογές για την επίτευξη αυτού του στόχου στο μέλλον. Στο συνέδριο EuMW 2024 στο Παρίσι, η R&S παρουσιάζει τη συμβολή της στην έρευνα αιχμής για τα terahertz στο έργο 6G-ADLANTIK. Το έργο επικεντρώνεται στην ανάπτυξη στοιχείων terahertz εύρους συχνοτήτων με βάση την ενσωμάτωση φωτονίων και ηλεκτρονίων. Αυτά τα στοιχεία terahertz, τα οποία δεν έχουν ακόμη αναπτυχθεί, μπορούν να χρησιμοποιηθούν για καινοτόμες μετρήσεις και ταχύτερη μεταφορά δεδομένων. Αυτά τα στοιχεία μπορούν να χρησιμοποιηθούν όχι μόνο για επικοινωνία 6G, αλλά και για ανίχνευση και απεικόνιση.
Το έργο 6G-ADLANTIK χρηματοδοτείται από το Ομοσπονδιακό Υπουργείο Παιδείας και Έρευνας της Γερμανίας (BMBF) και συντονίζεται από την R&S. Στους εταίρους περιλαμβάνονται οι TOPTICA Photonics AG, Fraunhofer-Institut HHI, Microwave Photonics GmbH, Τεχνικό Πανεπιστήμιο του Βερολίνου και Spinner GmbH.
Ένα εξαιρετικά σταθερό, ρυθμιζόμενο σύστημα terahertz 6G βασισμένο στην τεχνολογία φωτονίων
Η δοκιμή της ιδέας παρουσιάζει ένα εξαιρετικά σταθερό, ρυθμιζόμενο σύστημα terahertz για ασύρματη μετάδοση δεδομένων 6G, βασισμένο σε φωτονικούς μίκτες terahertz που παράγουν σήματα terahertz με βάση την τεχνολογία χτένας συχνότητας. Σε αυτό το σύστημα, η φωτοδίοδος μετατρέπει αποτελεσματικά τα οπτικά σήματα παλμού που παράγονται από λέιζερ με ελαφρώς διαφορετικές οπτικές συχνότητες σε ηλεκτρικά σήματα μέσω της διαδικασίας ανάμειξης φωτονίων. Η δομή της κεραίας γύρω από τον φωτοηλεκτρικό μίκτη μετατρέπει το ταλαντούμενο φωτορεύμα σε κύματα terahertz. Το προκύπτον σήμα μπορεί να διαμορφωθεί και να αποδιαμορφωθεί για ασύρματη επικοινωνία 6G και μπορεί εύκολα να συντονιστεί σε ένα ευρύ φάσμα συχνοτήτων. Το σύστημα μπορεί επίσης να επεκταθεί σε μετρήσεις εξαρτημάτων χρησιμοποιώντας συνεκτικά λαμβανόμενα σήματα terahertz. Η προσομοίωση και ο σχεδιασμός δομών κυματοδηγού terahertz και η ανάπτυξη φωτονικών ταλαντωτών αναφοράς εξαιρετικά χαμηλού θορύβου φάσης είναι επίσης μεταξύ των τομέων εργασίας του έργου.
Ο εξαιρετικά χαμηλός θόρυβος φάσης του συστήματος οφείλεται στον οπτικό συνθεσάιζερ συχνότητας (OFS) με κλειδωμένη χτένα συχνότητας στη μηχανή λέιζερ TOPTICA. Τα όργανα υψηλής τεχνολογίας της R&S αποτελούν αναπόσπαστο μέρος αυτού του συστήματος: Η γεννήτρια σήματος διανύσματος ευρείας ζώνης IF R&S SFI100A δημιουργεί ένα σήμα βασικής ζώνης για τον οπτικό διαμορφωτή με ρυθμό δειγματοληψίας 16GS/s. Η γεννήτρια σήματος RF και μικροκυμάτων R&S SMA100B παράγει ένα σταθερό σήμα ρολογιού αναφοράς για τα συστήματα TOPTICA OFS. Ο παλμογράφος RTP της R&S δειγματοληπτεί το σήμα βασικής ζώνης πίσω από τον φωτοαγώγιμο δέκτη συνεχούς κύματος (cw) terahertz (Rx) με ρυθμό δειγματοληψίας 40 GS/s για περαιτέρω επεξεργασία και αποδιαμόρφωση του σήματος φέρουσας συχνότητας 300 GHz.
6G και μελλοντικές απαιτήσεις ζώνης συχνοτήτων
Το 6G θα φέρει νέα σενάρια εφαρμογών στη βιομηχανία, την ιατρική τεχνολογία και την καθημερινή ζωή. Εφαρμογές όπως οι μετακώμες και η εκτεταμένη πραγματικότητα (XR) θα θέσουν νέες απαιτήσεις σε καθυστέρηση και ρυθμούς μεταφοράς δεδομένων που δεν μπορούν να καλυφθούν από τα τρέχοντα συστήματα επικοινωνιών. Ενώ το Παγκόσμιο Συνέδριο Ραδιοφώνου 2023 (WRC23) της Διεθνούς Ένωσης Τηλεπικοινωνιών έχει εντοπίσει νέες ζώνες στο φάσμα FR3 (7.125-24 GHz) για περαιτέρω έρευνα για τα πρώτα εμπορικά δίκτυα 6G που θα λανσαριστούν το 2030. Ωστόσο, για να αξιοποιηθούν πλήρως οι δυνατότητες των εφαρμογών εικονικής πραγματικότητας (VR), επαυξημένης πραγματικότητας (AR) και μικτής πραγματικότητας (MR), η ζώνη Hertz Ασίας-Ειρηνικού έως και 300 GHz θα είναι επίσης απαραίτητη.
Ώρα δημοσίευσης: 13 Νοεμβρίου 2024