Rohde & Schwarz (R&S) a prezentat o demonstrație de concept pentru un sistem de transmisie de date wireless 6G bazat pe legături de comunicație fotonice terahertz la Săptămâna Europeană a Microundelor (EuMW 2024) de la Paris, contribuind la avansarea frontierei tehnologiilor wireless de generație următoare. Sistemul terahertz reglabil ultra-stabil, dezvoltat în cadrul proiectului 6G-ADLANTIK, se bazează pe tehnologia pieptenilor de frecvență, cu frecvențe purtătoare semnificativ peste 500 GHz.
Pe drumul către 6G, este important să se creeze surse de transmisie terahertz care să ofere un semnal de înaltă calitate și să poată acoperi cea mai largă gamă de frecvențe posibilă. Combinarea tehnologiei optice cu tehnologia electronică este una dintre opțiunile pentru atingerea acestui obiectiv în viitor. La conferința EuMW 2024 de la Paris, R&S își prezintă contribuția la cercetarea de ultimă generație în domeniul terahertz în cadrul proiectului 6G-ADLANTIK. Proiectul se concentrează pe dezvoltarea de componente de gamă de frecvențe terahertz bazate pe integrarea fotonilor și electronilor. Aceste componente terahertz, care urmează să fie dezvoltate, pot fi utilizate pentru măsurători inovatoare și un transfer mai rapid de date. Aceste componente pot fi utilizate nu numai pentru comunicațiile 6G, ci și pentru detectare și imagistică.
Proiectul 6G-ADLANTIK este finanțat de Ministerul Federal German al Educației și Cercetării (BMBF) și coordonat de R&S. Printre parteneri se numără TOPTICA Photonics AG, Fraunhofer-Institut HHI, Microwave Photonics GmbH, Universitatea Tehnică din Berlin și Spinner GmbH.
Un sistem terahertz reglabil ultra-stabil de 6G bazat pe tehnologia fotonică
Dovada conceptului demonstrează un sistem terahertz ultra-stabil și reglabil pentru transmisia wireless de date 6G, bazat pe mixere fotonice terahertz care generează semnale terahertz pe baza tehnologiei pieptenilor de frecvență. În acest sistem, fotodioda convertește eficient semnalele optice de ritm generate de lasere cu frecvențe optice ușor diferite în semnale electrice prin procesul de amestecare a fotonilor. Structura antenei din jurul mixerului fotoelectric convertește fotocurentul oscilant în unde terahertz. Semnalul rezultat poate fi modulat și demodulat pentru comunicații wireless 6G și poate fi ușor reglat pe o gamă largă de frecvențe. Sistemul poate fi, de asemenea, extins la măsurători de componente folosind semnale terahertz recepționate coerent. Simularea și proiectarea structurilor de ghid de undă terahertz și dezvoltarea de oscilatoare fotonice de referință cu zgomot de fază ultra-scăzut se numără, de asemenea, printre domeniile de lucru ale proiectului.
Zgomotul de fază ultra-scăzut al sistemului se datorează sintetizatorului optic de frecvență (OFS) cu blocare a frecvenței în motorul laser TOPTICA. Instrumentele de înaltă performanță de la R&S sunt o parte integrantă a acestui sistem: Generatorul de semnal vectorial IF cu bandă largă R&S SFI100A creează un semnal în bandă de bază pentru modulatorul optic cu o rată de eșantionare de 16 GS/s. Generatorul de semnal RF și microunde R&S SMA100B generează un semnal de ceas de referință stabil pentru sistemele TOPTICA OFS. Osciloscopul R&S RTP eșantionează semnalul în bandă de bază din spatele receptorului terahertz (Rx) fotoconductor cu undă continuă (cw) la o rată de eșantionare de 40 GS/s pentru procesarea și demodularea ulterioară a semnalului de frecvență purtătoare de 300 GHz.
6G și cerințele viitoare privind banda de frecvență
6G va aduce noi scenarii de aplicații în industrie, tehnologie medicală și viața de zi cu zi. Aplicații precum metacome și Extended Reality (XR) vor impune noi cerințe privind latența și ratele de transfer de date, care nu pot fi satisfăcute de sistemele de comunicații actuale. Deși Conferința Mondială a Radiocomunicațiilor din 2023 (WRC23) a Uniunii Internaționale a Telecomunicațiilor a identificat noi benzi în spectrul FR3 (7.125-24 GHz) pentru cercetări suplimentare pentru primele rețele comerciale 6G care vor fi lansate în 2030, pentru a realiza întregul potențial al aplicațiilor de realitate virtuală (VR), realitate augmentată (AR) și realitate mixtă (MR), banda Hertz din Asia-Pacific, de până la 300 GHz, va fi, de asemenea, indispensabilă.
Data publicării: 13 noiembrie 2024