Rohde & Schwarz (R&S) presenterte et konsepttest for et trådløst 6G-dataoverføringssystem basert på fotoniske terahertz-kommunikasjonslenker på European Microwave Week (EuMW 2024) i Paris, noe som bidrar til å fremme neste generasjons trådløse teknologier. Det ultrastabile, avstemmbare terahertz-systemet som er utviklet i 6G-ADLANTIK-prosjektet, er basert på frekvenskamteknologi, med bærefrekvenser betydelig over 500 GHz.
På veien mot 6G er det viktig å lage terahertz-overføringskilder som gir et signal av høy kvalitet og kan dekke det bredest mulige frekvensområdet. Å kombinere optisk teknologi med elektronisk teknologi er et av alternativene for å nå dette målet i fremtiden. På EuMW 2024-konferansen i Paris viser R&S frem sitt bidrag til toppmoderne terahertz-forskning i 6G-ADLANTIK-prosjektet. Prosjektet fokuserer på utvikling av terahertz-frekvensområdekomponenter basert på integrering av fotoner og elektroner. Disse ennå ikke utviklede terahertz-komponentene kan brukes til innovative målinger og raskere dataoverføring. Disse komponentene kan ikke bare brukes til 6G-kommunikasjon, men også til sensorer og avbildning.
6G-ADLANTIK-prosjektet er finansiert av det tyske føderale departementet for utdanning og forskning (BMBF) og koordinert av R&S. Partnere inkluderer TOPTICA Photonics AG, Fraunhofer-Institut HHI, Microwave Photonics GmbH, Det tekniske universitetet i Berlin og Spinner GmbH.
Et 6G ultrastabilt, avstemmbart terahertz-system basert på fotonteknologi
Konseptutprøving demonstrerer et ultrastabilt, avstemmbart terahertz-system for trådløs 6G-dataoverføring basert på fotoniske terahertz-miksere som genererer terahertz-signaler basert på frekvenskamteknologi. I dette systemet konverterer fotodioden effektivt optiske taktsignaler generert av lasere med litt forskjellige optiske frekvenser til elektriske signaler gjennom prosessen med fotonblanding. Antennestrukturen rundt den fotoelektriske mikseren konverterer den oscillerende fotostrømmen til terahertz-bølger. Det resulterende signalet kan moduleres og demoduleres for trådløs 6G-kommunikasjon og kan enkelt avstemmes over et bredt frekvensområde. Systemet kan også utvides til komponentmålinger ved hjelp av koherent mottatte terahertz-signaler. Simulering og design av terahertz-bølgelederstrukturer og utvikling av fotoniske referanseoscillatorer med ultralav fasestøy er også blant prosjektets arbeidsområder.
Systemets ultralave fasestøy skyldes den frekvenskamlåste optiske frekvenssyntetisatoren (OFS) i TOPTICA-lasermotoren. R&S sine avanserte instrumenter er en integrert del av dette systemet: R&S SFI100A bredbånds IF-vektorsignalgenerator skaper et basebåndsignal for den optiske modulatoren med en samplingsfrekvens på 16 GS/s. R&S SMA100B RF- og mikrobølgesignalgenerator genererer et stabilt referanseklokkesignal for TOPTICA OFS-systemer. R&S RTP-oscilloskopet sampler basebåndsignalet bak den fotoledende kontinuerlige bølge (cw) terahertz-mottakeren (Rx) med en samplingsfrekvens på 40 GS/s for videre prosessering og demodulering av 300 GHz-bærefrekvenssignalet.
6G og fremtidige krav til frekvensbånd
6G vil bringe nye applikasjonsscenarioer til industri, medisinsk teknologi og dagliglivet. Applikasjoner som metakomer og Extended Reality (XR) vil stille nye krav til latens og dataoverføringshastigheter som ikke kan oppfylles av dagens kommunikasjonssystemer. Mens Den internasjonale telekommunikasjonsunionens verdensradiokonferanse 2023 (WRC23) har identifisert nye bånd i FR3-spekteret (7,125–24 GHz) for videre forskning for de første kommersielle 6G-nettverkene som skal lanseres i 2030, vil imidlertid Asia-Stillehavsområdets Hertz-bånd opptil 300 GHz også være uunnværlig for å realisere det fulle potensialet til virtuell virkelighet (VR), utvidet virkelighet (AR) og blandet virkelighet (MR)-applikasjoner, vil også Asia-Stillehavsområdets Hertz-bånd opptil 300 GHz være uunnværlig.
Publisert: 13. november 2024