6G将如何工作:特拉赫兹到光纤的转换

要使6G无线成为现实,它必须克服一些技术上的障碍,例如将太赫兹频谱连接到硬的光学传输线路。卡尔斯鲁厄理工学院的研究人员表示,他们已经解决了这个问题。

Nelli Velichko /盖蒂图片社

即将到来的无线6G,取代5G和2030年可能到达,以每秒几百千兆比特的设想功能。慢慢地,所需要的技术都进步。

到目前为止,技术发展的一个漏洞一直存在于太赫兹光谱和硬光传输线之间的接口。如何将太赫兹(THz),也就是微波和红外线之间的空气频谱,连接到长距离数据传输所需要的传输线上?首先,地球的曲率限制了我们的视线,所以硬线对于距离是必要的。短距离也会被环境的阻碍所阻碍:物体的阻挡,即使是雨或雾,随着波长变短,光谱越高,就越明显。

卡尔斯鲁厄理工学院(KIT)的研究人员表示,他们知道如何建立光纤连接。题目说,在a中新闻稿这是一种纳米尺度的光捕捉技术(在这种情况下,是用硅制成的),它将“直接将接收天线与玻璃纤维耦合”。换句话说,收音机变成了电缆的一部分。它将“以非常高的数据速率启用太赫兹连接”。每秒几百千兆比特是可行的,”研究人员说。

在测试中,研究小组证实,使用在太赫兹接收器的链接“无缝集成”成纤维太赫兹联系。它们进行的每秒50个千兆比特的太赫兹到光传输速率。为了比较,具有LTE技术,并使用无线电电流过空中无线数据速率通常约为20兆比特每秒(Mbps)的-nowhere附近哪些球队产生。Verizon公司,现在推出毫米在美国波5G,该公司表示,其固定5G服务的典型速度将在300mbps左右

其他6克挑战

然而,6G的光纤太赫兹连接并不是未来几年唯一需要解决的问题。空间多路复用也需要以太赫兹的频率掌握,以获得所需的吞吐量,专家说。空间多路传输是指单个数据信号以流的形式发送出去。这样,每一位带宽都被不断地使用和重用,从而提高了带宽效率。

还需要使用更先进的MIMO天线来提高效率。在这种情况下,天线可以利用多径信号,将信号发送到多个路径。

渗透损失也需要解决。这是信号强度进入建筑物或结构与空气之间的差异。频率越高,损耗越大,太赫兹就是这样;然而,损耗的多少取决于需要穿透的材料。例如,透明玻璃的整体渗透损失比干墙要小。这意味着,用于未来建筑的建筑材料可以用新材料科学重新设想,以利用6G数据吞吐量。

今年3月,联邦通信委员会宣布了一个新的实验性频谱许可类别频率在95千兆赫至3千赫之间。这样,电信公司和科学家们就可以对频谱进行研究。

我们认为“6G将在2030年左右出现,”奥卢大学(University of Oulu)教授、5G系统架构师阿里·普图(Ari Pouttu)说,我去年在芬兰见到他时告诉我的。“这最终将提供每秒兆兆位,”有百万分之一的-A-秒(微秒)延迟一起。

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