Samsung Electronics i Uniwersytet Kalifornijski w Santa Barbara prezentują prototyp komunikacji bezprzewodowej 6G

Naukowcy z Samsung Research, Samsung Research America i Uniwersytetu Kalifornijskiego w Santa Barbara zbadali potencjał zastosowania pasma THz w komunikacji bezprzewodowej 6G. Wypracowane przez nich rozwiązanie potencjalnie mogłoby spełnić wymogi sieci 6G.

Firma Samsung Electronics zaprezentowała prototyp komunikacji bezprzewodowej 6G THz, opracowany we współpracy z Uniwersytetem Kalifornijskim w Santa Barbara (UCSB). Podczas warsztatów poświęconych komunikacji w częstotliwości terahercowej, które odbyły się w ramach Międzynarodowej Konferencji ds. Komunikacji IEEE (ICC 2021), naukowcy z Samsung i Uniwersytetu Kalifornijskiego w Santa Barbara przedstawili potencjalny wpływ, jaki pasmo THz może mieć na technologię 6G nowej generacji.

Zaprezentowane zostało kompleksowe łącze bezprzewodowe 140 GHz. Szczytowa szybkość transmisji danych w tym standardzie może osiągnąć wartość 50 razy wyższą niż w przypadku 5G. To rozwiązanie mogłoby więc potencjalnie pozwolić na spełnienie wymogów sieci 6G. Udoskonalenia mają umożliwić m.in. wprowadzenie usług hiperłączności 6G i najwyższej jakości multimediów, takich jak rozszerzona rzeczywistość­ (XR) czy wierny mobilny hologram.

– Samsung pozostaje liderem innowacji technologicznych, jak również standaryzacji 5G i 6G. Jesteśmy przekonani, że nowe możliwości w zakresie częstotliwości terahercowych staną się siłą napędową tej technologii. Ta prezentacja może być kamieniem milowym w badaniu możliwości wykorzystania pasma THz w komunikacji bezprzewodowej 6G – mówi Sunghyun Choi, Senior Vice President, członek IEEE i Head of the Advanced Communication Research Center w Samsung Research.

△16-kanałowy moduł 140 GHz (w środku), dwukanałowe obwody RFIC 140 GHz (po lewej), 128-elementowy układ anten (po prawej)

Kompleksowy system prototypowy, który zademonstrowali naukowcy, składa się z 16-kanałowych modułów nadajnika i odbiornika z układem fazowym napędzanym przez RFIC (Radio Frequency Integrated Circuits), CMOS (Complementary metal-oxide-semiconductor), jak również jednostki pasma podstawowego do przetwarzania sygnałów o szerokości pasma 2 GHz i szybkiego adaptacyjnego kształtowania wiązki. W teście transmisji bezprzewodowej system osiągnął przepustowość w czasie rzeczywistym na poziomie 6,2 Gb/s na odległość 15 metrów z możliwością adaptacyjnego sterowania wiązką przy częstotliwości terahercowej.

Naukowcy Samsung i UCSB ściśle współpracują, prowadząc prace badawczo-rozwojowe nad modułem stanowiącym klucz do pomyślnego przejścia testu.

△Naukowcy firmy Samsung: Wonsuk Choi, Shadi Abu-Surra i Gary Xu z systemem weryfikacji koncepcji THz

– Dzięki współpracy z UCSB byliśmy w stanie opracować nowy system weryfikacji koncepcji THz w celu zbadania przypadków użycia 6G i scenariuszy wdrażania – wyjaśnia Charlie Zhang, Senior Vice President, członek IEEE i Head of the Standards and Mobility Innovations Team w Samsung Research America. – Naukowcy firmy Samsung i UCSB nie zaprzestaną przekraczania granic technologicznych, by komunikacja 6G i THz stała się bardziej realna do urzeczywistnienia.

△ Prof. Mark Rodwell z Uniwersytetu Kalifornijskiego w Santa Barbara (UCSB)

Grupa UCSB, kierowana przez profesora inżynierii elektrycznej i komputerowej Marka Rodwella, nadajnik i odbiornik RFIC 140 GHz opracowała po raz pierwszy już w 2017 r. w ramach programu sponsorowanego przez National Science Foundation (NSF) w USA.

– Dzielimy się naszą wiedzą w dziedzinie zaawansowanych technologii mmWave, w szczególności pasma THz powyżej 100 GHz, skupiając się na urządzeniach i układach scalonych. Natomiast Samsung zapewnia swoją ekspertyzę w zakresie systemów bezprzewodowych i sieci komórkowych – mówi prof. Mark Rodwell, członek IEEE oraz laureat nagród IEEE Sarnoff Award i IEEE Marconi Prize Paper Award.

Samsung opublikował w lipcu 2020 r. oficjalny dokument zatytułowany „Kolejny etap hiperłączności dla wszystkich”. Nakreślił w nim swoją wizję 6G, w ramach której hiperłączność wzbogaci każdy aspekt naszego życia. Aby przyspieszyć badania nad 6G, Samsung Research, zaawansowane centrum badania i rozwoju produktów końcowych wchodzące w skład Samsung Electronics, w maju 2019 r. uruchomiło Centrum Zaawansowanych Badań Komunikacyjnych.