Με την εμπορική κυκλοφορία του 5G, οι συζητήσεις σχετικά με αυτό έχουν γίνει πολλές τελευταία. Όσοι είναι εξοικειωμένοι με το 5G γνωρίζουν ότι τα δίκτυα 5G λειτουργούν κυρίως σε δύο ζώνες συχνοτήτων: κάτω των 6 GHz και χιλιοστομετρικά κύματα (Millimeter Waves). Στην πραγματικότητα, τα τρέχοντα δίκτυα LTE βασίζονται όλα σε υπο-6 GHz, ενώ η τεχνολογία χιλιοστομετρικών κυμάτων είναι το κλειδί για την πλήρη αξιοποίηση των δυνατοτήτων της οραματιζόμενης εποχής του 5G. Δυστυχώς, παρά τις δεκαετίες προόδου στις κινητές επικοινωνίες, τα χιλιοστομετρικά κύματα δεν έχουν ακόμη εισέλθει πραγματικά στη ζωή των ανθρώπων για διάφορους λόγους.
Ωστόσο, ειδικοί στη Σύνοδο Κορυφής 5G στο Μπρούκλιν τον Απρίλιο υπέδειξαν ότι τα κύματα τεραχέρτζ (Terahertz Waves) μπορούν να αντισταθμίσουν τις αδυναμίες των χιλιοστομετρικών κυμάτων και να επιταχύνουν την υλοποίηση των 6G/7G. Τα κύματα τεραχέρτζ έχουν απεριόριστες δυνατότητες.
Τον Απρίλιο, η 6η Σύνοδος Κορυφής 5G στο Μπρούκλιν πραγματοποιήθηκε όπως είχε προγραμματιστεί, καλύπτοντας θέματα όπως η ανάπτυξη του 5G, τα διδάγματα που αντλήθηκαν και οι προοπτικές ανάπτυξης του 5G. Επιπλέον, ο καθηγητής Gerhard Fettweis από το Τεχνολογικό Πανεπιστήμιο της Δρέσδης και ο Ted Rappaport, ιδρυτής του NYU Wireless, συζήτησαν τις δυνατότητες των κυμάτων terahertz στη σύνοδο κορυφής.
Οι δύο εμπειρογνώμονες δήλωσαν ότι οι ερευνητές έχουν ήδη αρχίσει να μελετούν τα κύματα terahertz και οι συχνότητές τους θα αποτελέσουν κρίσιμο συστατικό της επόμενης γενιάς ασύρματων τεχνολογιών. Κατά τη διάρκεια της ομιλίας του στη σύνοδο κορυφής, ο Fettweis εξέτασε τις προηγούμενες γενιές τεχνολογιών κινητής επικοινωνίας και συζήτησε τις δυνατότητες των κυμάτων terahertz στην αντιμετώπιση των περιορισμών του 5G. Επεσήμανε ότι μπαίνουμε στην εποχή του 5G, η οποία είναι σημαντική για την εφαρμογή τεχνολογιών όπως το Διαδίκτυο των Πραγμάτων (IoT) και η επαυξημένη/εικονική πραγματικότητα (AR/VR). Παρόλο που το 6G έχει πολλές ομοιότητες με τις προηγούμενες γενιές, θα αντιμετωπίσει επίσης πολλές ελλείψεις.
Τι ακριβώς είναι, λοιπόν, τα κύματα terahertz, τα οποία οι ειδικοί εκτιμούν ιδιαίτερα; Τα κύματα terahertz προτάθηκαν από τις Ηνωμένες Πολιτείες το 2004 και συμπεριλήφθηκαν στις «Δέκα Κορυφαίες Τεχνολογίες που θα Αλλάξουν τον Κόσμο». Το μήκος κύματός τους κυμαίνεται από 3 μικρόμετρα (μm) έως 1000 μm και η συχνότητά τους κυμαίνεται από 300 GHz έως 3 terahertz (THz), υψηλότερη από την υψηλότερη συχνότητα που χρησιμοποιείται στο 5G, η οποία είναι 300 GHz για χιλιοστομετρικά κύματα.
Από το παραπάνω διάγραμμα, μπορεί να φανεί ότι τα κύματα terahertz βρίσκονται μεταξύ των ραδιοκυμάτων και των οπτικών κυμάτων, γεγονός που τους προσδίδει διαφορετικά χαρακτηριστικά από άλλα ηλεκτρομαγνητικά κύματα σε κάποιο βαθμό. Με άλλα λόγια, τα κύματα terahertz συνδυάζουν τα πλεονεκτήματα της επικοινωνίας μικροκυμάτων και της οπτικής επικοινωνίας, όπως υψηλοί ρυθμοί μετάδοσης, μεγάλη χωρητικότητα, ισχυρή κατευθυντικότητα, υψηλή ασφάλεια και ισχυρή διείσδυση.
Θεωρητικά, στον τομέα της επικοινωνίας, όσο υψηλότερη είναι η συχνότητα, τόσο μεγαλύτερη είναι η χωρητικότητα επικοινωνίας. Η συχνότητα των κυμάτων terahertz είναι 1 έως 4 τάξεις μεγέθους υψηλότερη από τα μικροκύματα που χρησιμοποιούνται σήμερα και μπορεί να παρέχει ρυθμούς ασύρματης μετάδοσης που τα μικροκύματα δεν μπορούν να επιτύχουν. Επομένως, μπορεί να λύσει το πρόβλημα του περιορισμού της μετάδοσης πληροφοριών από το εύρος ζώνης και να καλύψει τις απαιτήσεις εύρους ζώνης των χρηστών.
Τα κύματα terahertz αναμένεται να χρησιμοποιηθούν στην τεχνολογία επικοινωνιών μέσα στην επόμενη δεκαετία. Παρόλο που πολλοί ειδικοί πιστεύουν ότι τα κύματα terahertz θα φέρουν επανάσταση στον κλάδο των επικοινωνιών, δεν είναι ακόμη σαφές ποιες συγκεκριμένες ελλείψεις μπορούν να αντιμετωπίσουν. Αυτό συμβαίνει επειδή οι πάροχοι κινητής τηλεφωνίας σε όλο τον κόσμο μόλις λάνσαραν τα δίκτυα 5G τους και θα χρειαστεί χρόνος για να εντοπιστούν οι ελλείψεις.
Ωστόσο, τα φυσικά χαρακτηριστικά των κυμάτων terahertz έχουν ήδη αναδείξει τα πλεονεκτήματά τους. Για παράδειγμα, τα κύματα terahertz έχουν μικρότερα μήκη κύματος και υψηλότερες συχνότητες από τα χιλιοστομετρικά κύματα. Αυτό σημαίνει ότι τα κύματα terahertz μπορούν να μεταδίδουν δεδομένα ταχύτερα και σε μεγαλύτερες ποσότητες. Επομένως, η εισαγωγή κυμάτων terahertz σε δίκτυα κινητής τηλεφωνίας μπορεί να αντιμετωπίσει τις ελλείψεις του 5G στην απόδοση δεδομένων και την καθυστέρηση.
Ο Fettweis παρουσίασε επίσης αποτελέσματα δοκιμών κατά τη διάρκεια της ομιλίας του, δείχνοντας ότι η ταχύτητα μετάδοσης των κυμάτων terahertz είναι 1 terabyte ανά δευτερόλεπτο (TB/s) εντός 20 μέτρων. Αν και αυτή η απόδοση δεν είναι ιδιαίτερα εξαιρετική, ο Ted Rappaport εξακολουθεί να πιστεύει ακράδαντα ότι τα κύματα terahertz αποτελούν τη βάση για το μελλοντικό 6G, ακόμη και το 7G.
Ως πρωτοπόρος στον τομέα της έρευνας για τα χιλιοστομετρικά κύματα, ο Rappaport έχει αποδείξει τον ρόλο των χιλιοστομετρικών κυμάτων στα δίκτυα 5G. Παραδέχτηκε ότι χάρη στη συχνότητα των κυμάτων terahertz και τη βελτίωση των τρεχουσών τεχνολογιών κινητής τηλεφωνίας, οι άνθρωποι σύντομα θα δουν smartphones με υπολογιστικές δυνατότητες παρόμοιες με τον ανθρώπινο εγκέφαλο στο εγγύς μέλλον.
Φυσικά, σε κάποιο βαθμό, όλα αυτά είναι εξαιρετικά εικασίες. Αλλά αν η τάση ανάπτυξης συνεχιστεί όπως είναι σήμερα, μπορούμε να περιμένουμε να δούμε τους παρόχους κινητής τηλεφωνίας να εφαρμόζουν κύματα terahertz στην τεχνολογία επικοινωνιών μέσα στην επόμενη δεκαετία.
Η Concept Microwave είναι επαγγελματίας κατασκευαστής εξαρτημάτων 5G RF στην Κίνα, συμπεριλαμβανομένων των φίλτρων χαμηλής διέλευσης RF, φίλτρων υψηλής διέλευσης, φίλτρων ζώνης διέλευσης, φίλτρων εγκοπής/φίλτρων διακοπής ζώνης, διπλής όψης, διαχωριστών ισχύος και κατευθυντικών ζεύξεων. Όλα αυτά μπορούν να προσαρμοστούν σύμφωνα με τις απαιτήσεις σας.
Καλώς ορίσατε στον ιστότοπό μας:www.concept-mw.comή στείλτε μας email στη διεύθυνση:sales@concept-mw.com
Ώρα δημοσίευσης: 25 Νοεμβρίου 2024