Rohde & Schwarz (R&S) Eiropas mikroviļņu nedēļā (EuMW 2024) Parīzē prezentēja 6G bezvadu datu pārraides sistēmas koncepcijas pierādījumu, kuras pamatā ir fotoniskie terahercu sakaru savienojumi, tādējādi palīdzot attīstīt nākamās paaudzes bezvadu tehnoloģijas. 6G-ADLANTIK projektā izstrādātā īpaši stabilā regulējamā terahercu sistēma ir balstīta uz frekvenču ķemmes tehnoloģiju, ar nesējfrekvences ievērojami virs 500 GHz.
Ceļā uz 6G ir svarīgi radīt terahercu pārraides avotus, kas nodrošina augstas kvalitātes signālu un var aptvert pēc iespējas plašāku frekvenču diapazonu. Optiskās tehnoloģijas apvienošana ar elektronisko tehnoloģiju ir viena no iespējām, kā sasniegt šo mērķi nākotnē. EuMW 2024 konferencē Parīzē R&S demonstrē savu ieguldījumu modernākajā terahercu pētniecībā 6G-ADLANTIK projektā. Projekts koncentrējas uz terahercu frekvenču diapazona komponentu izstrādi, pamatojoties uz fotonu un elektronu integrāciju. Šīs vēl neizstrādātās terahercu komponentes var izmantot inovatīviem mērījumiem un ātrākai datu pārraidei. Šīs komponentes var izmantot ne tikai 6G sakariem, bet arī sensoriem un attēlveidošanai.
Projektu 6G-ADLANTIK finansē Vācijas Federālā Izglītības un pētniecības ministrija (BMBF), un to koordinē R&S. Partneru vidū ir TOPTICA Photonics AG, Fraunhofer-Institut HHI, Microwave Photonics GmbH, Berlīnes Tehniskā universitāte un Spinner GmbH.
6G īpaši stabila, regulējama terahercu sistēma, kuras pamatā ir fotonu tehnoloģija
Koncepcijas pierādījums demonstrē īpaši stabilu, regulējamu terahercu sistēmu 6G bezvadu datu pārraidei, kuras pamatā ir fotoniskie terahercu maisītāji, kas ģenerē terahercu signālus, izmantojot frekvenču ķemmes tehnoloģiju. Šajā sistēmā fotodiode efektīvi pārveido lāzeru ar nedaudz atšķirīgām optiskajām frekvencēm ģenerētos optiskos pulsācijas signālus elektriskos signālos, izmantojot fotonu sajaukšanas procesu. Antenas struktūra ap fotoelektrisko maisītāju pārveido svārstīgo fotostrāvu terahercu viļņos. Iegūto signālu var modulēt un demodulēt 6G bezvadu sakariem, un to var viegli noregulēt plašā frekvenču diapazonā. Sistēmu var paplašināt arī uz komponentu mērījumiem, izmantojot koherenti uztvertus terahercu signālus. Projekta darba jomās ietilpst arī terahercu viļņvadu struktūru simulācija un projektēšana, kā arī īpaši zema fāzes trokšņa fotonisko atsauces oscilatoru izstrāde.
Sistēmas īpaši zemais fāzes troksnis ir panākts, pateicoties TOPTICA lāzera dzinējā esošajam frekvenču ķemmes bloķētajam optiskajam frekvenču sintezatoram (OFS). R&S augstākās klases instrumenti ir neatņemama šīs sistēmas sastāvdaļa: R&S SFI100A platjoslas IF vektora signāla ģenerators ģenerē optiskā modulatora bāzes joslas signālu ar paraugu ņemšanas ātrumu 16 GS/s. R&S SMA100B RF un mikroviļņu signāla ģenerators ģenerē stabilu atskaites pulksteņa signālu TOPTICA OFS sistēmām. R&S RTP osciloskops ņem bāzes joslas signāla paraugus aiz fotovadošā nepārtrauktā viļņa (cw) terahercu uztvērēja (Rx) ar paraugu ņemšanas ātrumu 40 GS/s, lai tālāk apstrādātu un demodulētu 300 GHz nesējfrekvences signālu.
6G un nākotnes frekvenču joslu prasības
6G radīs jaunus pielietojuma scenārijus rūpniecībā, medicīnas tehnoloģijās un ikdienas dzīvē. Tādas lietojumprogrammas kā metakomēdijas un paplašinātā realitāte (XR) radīs jaunas prasības latentumam un datu pārraides ātrumam, ko pašreizējās sakaru sistēmas nevar apmierināt. Lai gan Starptautiskās Telekomunikāciju savienības Pasaules radio konference 2023 (WRC23) ir identificējusi jaunas joslas FR3 spektrā (7,125–24 GHz) turpmākiem pētījumiem par pirmajiem komerciālajiem 6G tīkliem, kas tiks palaisti 2030. gadā, tomēr, lai pilnībā izmantotu virtuālās realitātes (VR), paplašinātās realitātes (AR) un jauktās realitātes (MR) lietojumprogrammu potenciālu, neaizstājama būs arī Āzijas un Klusā okeāna reģiona hercu josla līdz 300 GHz.
Publicēšanas laiks: 2024. gada 13. novembris