Компанія Rohde & Schwarz (R&S) представила на Європейському тижні мікрохвильової хвилі (EuMW 2024) у Парижі дослідницьку версію системи бездротової передачі даних 6G на основі фотонних терагерцових каналів зв'язку, що сприятиме просуванню на нові рубежі бездротових технологій наступного покоління. Ультрастабільна настроювана терагерцова система, розроблена в рамках проекту 6G-ADLANTIK, базується на технології частотного гребінця з несучими частотами значно вище 500 ГГц.
На шляху до 6G важливо створювати терагерцові джерела передачі, які забезпечують високоякісний сигнал і можуть охоплювати якомога ширший діапазон частот. Поєднання оптичних технологій з електронними технологіями є одним із варіантів досягнення цієї мети в майбутньому. На конференції EuMW 2024 у Парижі R&S демонструє свій внесок у передові дослідження терагерцового діапазону в рамках проекту 6G-ADLANTIK. Проект зосереджений на розробці компонентів терагерцового діапазону частот на основі інтеграції фотонів та електронів. Ці ще не розроблені терагерцові компоненти можуть бути використані для інноваційних вимірювань та швидшої передачі даних. Ці компоненти можуть бути використані не лише для зв'язку 6G, але й для зондування та візуалізації.
Проєкт 6G-ADLANTIK фінансується Федеральним міністерством освіти та досліджень Німеччини (BMBF) та координується R&S. Серед партнерів – TOPTICA Photonics AG, Fraunhofer-Institut HHI, Microwave Photonics GmbH, Берлінський технічний університет та Spinner GmbH.
Ультрастабільна настроювана терагерцова система 6G на основі фотонної технології
Доказом концепції є надстабільна, настроювана терагерцова система для бездротової передачі даних 6G на основі фотонних терагерцових змішувачів, які генерують терагерцові сигнали на основі технології частотного гребінця. У цій системі фотодіод ефективно перетворює оптичні сигнали биття, що генеруються лазерами з дещо відмінними оптичними частотами, на електричні сигнали за допомогою процесу змішування фотонів. Антена навколо фотоелектричного змішувача перетворює коливальний фотострум на терагерцові хвилі. Отриманий сигнал може бути модульований та демодульований для бездротового зв'язку 6G і може бути легко налаштований у широкому діапазоні частот. Систему також можна розширити на вимірювання компонентів з використанням когерентно прийнятих терагерцових сигналів. Моделювання та проектування терагерцових хвилеводних структур і розробка фотонних опорних генераторів з наднизьким фазовим шумом також є одними з напрямків роботи проекту.
Надзвичайно низький фазовий шум системи досягається завдяки оптичному синтезатору частоти (OFS) з синхронізацією частот у лазерному двигуні TOPTICA. Високоякісні прилади R&S є невід'ємною частиною цієї системи: генератор широкосмугових векторних проміжних сигналів R&S SFI100A створює базовий сигнал для оптичного модулятора з частотою дискретизації 16 Гс/с. Генератор радіочастотних та мікрохвильових сигналів R&S SMA100B генерує стабільний опорний тактовий сигнал для систем TOPTICA OFS. Осцилограф R&S RTP дискретизує базовий сигнал за фотопровідним терагерцовим приймачем (Rx) безперервної хвилі (cw) з частотою дискретизації 40 Гс/с для подальшої обробки та демодуляції сигналу несучої частоти 300 ГГц.
6G та майбутні вимоги до діапазонів частот
6G принесе нові сценарії застосування в промисловість, медичні технології та повсякденне життя. Такі програми, як метакоміки та розширена реальність (XR), висуватимуть нові вимоги до затримки та швидкості передачі даних, які не можуть бути задоволені сучасними системами зв'язку. Хоча Всесвітня радіоконференція Міжнародного союзу електрозв'язку 2023 (WRC23) визначила нові діапазони в спектрі FR3 (7,125-24 ГГц) для подальших досліджень для перших комерційних мереж 6G, які будуть запущені у 2030 році, але для реалізації повного потенціалу застосувань віртуальної реальності (VR), доповненої реальності (AR) та змішаної реальності (MR) також буде незамінним діапазон герців до 300 ГГц в Азіатсько-Тихоокеанському регіоні.
Час публікації: 13 листопада 2024 р.