4 Minutės
Kinijos ir Jungtinių Valstijų inžinieriai pristatė kompaktišką 6G prototipo lustą, galintį užtikrinti nuolatinius duomenų perdavimo greičius virš 100 gigabitų per sekundę (Gbps). Toks pralaidumas yra maždaug dešimt kartų didesnis už teorinį 5G maksimumą ir keliais laipsniais spartesnis už dabartinius vidutinius mobiliuosius ryšio greičius. Lustą sukūrė Pekino universitetas, Honkongo City University ir Kalifornijos universiteto Santa Barbaros mokslininkų grupės; įrenginys demonstruoja praktinį požiūrį į ultraplačiajuostes radijo dažnių technologijas, kurios, tikėtina, palaikys būsimus 6G tinklus.
Pagrindinės techninės savybės
Dydis ir spektro aprėptis
Lustas yra vos 11 milimetrų × 1,7 milimetro dydžio, tačiau aprėpia ultraplačiajuostį dažnių diapazoną nuo 0,5 GHz iki 115 GHz. Tokį dažnių plotį padengti paprastai reikėtų lygiavertės devynių radijo juostų kombinacijos ir daugelio skirtingų komponentų. Šių juostų integravimas į vieną kompaktišką paketą yra reikšmingas belaidės aparatūros inžinerinis pasiekimas, svarbus 6G ekosistemos kūrimui.
Elektro-fotoninė konversija ir generavimas
Prototipas naudoja elektro-fotoninį moduliatorių radijo dažnio signalams versti į optinius signalus, kurie gali būti apdorojami su itin mažais nuostoliais ir dideliu tikslumu. Radijo dažniams generuoti ultraplataus spektro ribose projekte optinės technologijos derinamos su optoelektroniniais oscilatoriais. Toks sprendimas mažina sistemos sudėtingumą, tuo pačiu leidžia pasiekti aukštą spektrinį efektyvumą ir platų momentinį pralaidumo diapazoną.
Kaip tai palyginama su 5G
Nors 5G teorinis maksimumas dažnai minimas apie 10 Gbps, realūs vartotojų greičiai yra gerokai mažesni — JAV mobiliųjų ryšių tiekėjai įprastai skelbia vidurkius tarp 150 ir 300 megabitų per sekundę (Mbps). Naujojo 6G lustas, galintis viršyti 100 Gbps, atvertų kelią naujoms taikymo sritims ir žymiai sumažintų delsos laiką (mažą latentumą) duomenų intensyvioms užduotims.
Privalumai ir našumo nauda
Didelis pralaidumas ir spektrinis efektyvumas
Integruotas ultraplačiajuostis požiūris padidina bendrą pralaidumą ir pagerina spektrinį naudojimą, leidžiant sklandžiai veikti keliose dažnių juostose. Elektro-fotoninė architektūra taip pat padeda sumažinti RF nuostolius ir interferenciją, kas tankiose aplinkose gali reikšti aukštesnius efektyvius vartotojų duomenų greičius.
Kompaktiškas formos faktorius
Sutrumpinus RF ir fotoninę grandinę iki 11 mm × 1,7 mm modulio, sumažėja energijos poreikis ir montavimo plotas, todėl technologija tampa perspektyvi bazinėms stotims, mažosioms ląstelėms ir galbūt pažangesniems vartotojų įrenginiams.
Naudojimo atvejai ir praktinės taikymo sritys
Šio lustų rinkinio pralaidumo ir mažo delsos laiko potencialas palaiko daugelį artimos ir tolimesnės perspektyvos taikymų:
- Ultra aukštos raiškos (UHD) ir įtraukiančio multimedijos srautinio perdavimo (4K/8K, VR/AR) — beveik momentiniai atsisiuntimai ir beveik nulinis buferizavimas.
- Distribuotos dirbtinio intelekto ir edge (krašto) skaičiavimo darbo eigos, reikalaujančios greitų, didelio tūrio modelių atnaujinimų ir realaus laiko išvadų.
- Pramonės automatizavimas, nuotolinė chirurgija ir autonominių transporto priemonių koordinavimas, kur svarbūs tiek didelis pralaidumas, tiek deterministinis delsos laikas.
- Backhaul ir fronthaul jungtys tankiems miesto tinklams, kuriems reikalingos daugelio šimtų gigabitų nuorodos.
Rinkos svarba ir kelio žemėlapis
6G plačiai nebus diegiamas iki 2030-ųjų, tačiau tokie komponentai kaip šis lustas yra esminiai kuriant ekosistemą ir standartus. Optinių ir RF technologijų integravimas į kompaktiškus modulius sprendžia žinomas daugiasluoksnio veikimo problemas ir gali paspartinti tiekėjų bei operatorių pasitikėjimą 6G aparatūra. Tyrėjų komanda savo rezultatus paskelbė žurnale Nature, kas suteikia recenzuotą patvirtinimą ir kviečia tolesnį pramonės bendradarbiavimą.
Ribojimai ir tolesni žingsniai
Realus diegimas reikalauja sisteminio lygio plėtros: radijo įrangos, antenų, tinklo protokolų, spektro paskirstymo ir infrastruktūros investicijų. Energijos suvartojimas, šiluminis valdymas, gamybos išeiga ir kaina nulems, ar prototipas gali išsiplėsti iki komercinės silicio gamybos. Vis dėlto demonstracija yra prasmingas žingsnis link ultraplačiajuosčių 6G radijų ir fotoninių‑RF hibridinių sprendimų.
Išvada
Ultraplačiajuostis 6G prototipas sujungia fotonines ir RF inovacijas, kad viršytų 100 Gbps itin mažoje pakuotėje, suteikdamas vaizdą apie aukšto pralaidumo ateitį belaidžių ryšių srityje. Kai operatoriai ir aparatūros tiekėjai kels 6G pagrindus, tokie lustai gali tapti pagrindiniais elementais naujos kartos tinklams, palaikantiems UHD srautą, plačiai paplitusią dirbtinį intelektą ir naujus pramoninius taikymus.
Šaltinis: sciencealert
Palikite komentarą