5 Minute
Ingineri din China și Statele Unite au prezentat un prototip compact de cip 6G capabil să ofere viteze de date constante de peste 100 gigabiți pe secundă (Gbps). Acest randament depășește de aproximativ zece ori vârful teoretic al 5G și este cu ordine de mărime mai rapid decât conexiunile mobile medii din prezent. Proiectat de echipele de la Universitatea Peking, City University of Hong Kong și University of California, Santa Barbara, dispozitivul demonstrează o abordare practică a frecvențelor radio ultralargi care se preconizează că vor susține viitoarele rețele 6G.
Caracteristici tehnice principale
Dimensiuni și acoperire spectrală
Cipul are numai 11 milimetri pe 1,7 milimetri, dar operează pe o bandă de frecvență ultralargă, de la 0,5 GHz până la 115 GHz. Acoperirea acestor frecvențe presupune echivalentul a nouă benzi radio, de obicei gestionate prin multiple componente separate. Integrarea acestor benzi într-un singur pachet compact reprezintă o realizare deosebită în domeniul ingineriei hardware wireless.
Conversie și generare electro-optică
Prototipul utilizează un modulator electro-optic pentru a transforma semnalele radio-frecvență în semnale optice, care pot fi procesate cu pierderi extrem de mici și fidelitate ridicată. Pentru generarea frecvențelor radio pe întreaga bandă, designul combină tehnici optice cu oscilatoare optoelectronice. Această combinație reduce complexitatea, oferind totodată eficiență spectrală crescută și o lățime de bandă instantanee largă.
Comparație cu 5G
În timp ce vârful teoretic al 5G este adesea estimat la circa 10 Gbps, vitezele reale pentru utilizatori sunt mult mai mici — furnizorii de servicii mobile din SUA raportează de obicei medii între 150 și 300 megabiți pe secundă (Mbps). Capacitatea cipului 6G de peste 100 Gbps ar putea permite noi aplicații și ar reduce semnificativ latența pentru sarcinile cu volum mare de date.
Avantaje și beneficii de performanță
Debit ridicat și eficiență spectrală
Abordarea integrată pe bandă ultralargă crește debitul brut și optimizează utilizarea spectrului, permitând operarea fluidă pe mai multe benzi de frecvență. Arhitectura electro-optică contribuie la reducerea pierderilor RF și a interferențelor, ceea ce se poate traduce în viteze de descărcare efective mai mari pentru utilizatori, chiar și în medii dense.
Formă extrem de compactă
Integrarea întregului lanț RF și fotonic într-un pachet de 11 mm × 1,7 mm reduce consumul de energie și spațiul ocupat, făcând tehnologia promițătoare pentru stații de bază, celule mici și, posibil, pentru dispozitive avansate pentru utilizatori finali.
Cazuri de utilizare și aplicații practice
Potențialul mare de lățime de bandă și latența redusă permit acestui chipset să susțină o varietate de aplicații actuale și viitoare:
- Streaming multimedia ultra-HD (4K/8K) și experiențe imersive (VR/AR), cu descărcări aproape instantanee și fără buffer.
- Fluxuri de lucru AI distribuite și edge computing, care necesită actualizări rapide de modele și inferență în timp real.
- Automatizare industrială, chirurgie la distanță și coordonare vehicule autonome, unde contează atât debitul, cât și latența predictibilă.
- Legături backhaul și fronthaul pentru rețele urbane dense ce necesită conexiuni de sute de gigabiți.
Relevanță pe piață și direcții viitoare
Implementarea 6G este estimată începând cu anii 2030, însă componente precum acest cip sunt esențiale pentru construirea ecosistemului și a standardelor conexe. Integrarea tehnologiilor optice și RF în module compacte abordează provocări cunoscute privind operarea multi-band și poate consolida încrederea producătorilor și operatorilor telecom în hardware-ul 6G. Echipa de cercetare și-a publicat rezultatele în revista Nature, evidențiind validarea științifică și invitând colaborări din industrie.
Limitări și pași următori
Adoptarea pe scară largă necesită dezvoltare la nivel de sistem: radio-uri, antene, protocoale de rețea, alocare de spectru și investiții în infrastructură trebuie să evolueze. Consumul de energie, gestionarea termică, randamentul în producție și costurile vor stabili dacă prototipul poate fi scalat în siliciu comercial. Totuși, această demonstrație reprezintă un progres semnificativ către radiocomunicații 6G ultralargi.
Concluzie
Prototipul 6G ultralarg integrează inovații fotonice și RF pentru a depăși 100 Gbps într-un format extrem de redus, oferind o viziune asupra viitorului comunicațiilor wireless de mare viteză. Pe măsură ce operatorii și producătorii pregătesc infrastructura 6G, astfel de cipuri ar putea deveni componente-cheie pentru rețelele următoarei generații, capabile să susțină streaming UHD, AI omniprezent și noi aplicații industriale.
Sursa: sciencealert
Comentarii