« « « בדיקות במיקרוגל Photonics עבור 6g High- ⁇ תקשורת

האבולוציה של 6G ומיקרוגל Need for Photonics

הביקוש הבלתי פוסק לשיעורי נתונים גבוהים יותר, מהירויות אולטרה-נמוכות, וקישוריות מסיבית היא שמניעה את הפיתוח של הדור השישי (6G) רשתות אלחוטיות. בעוד 5G הציג להקות גלימטר, 6G שואפת לפעול ב sub-terahertz ו terahertz תדרי מהירות (100 GHz ל 1 THz), שבו רכיבים אלקטרוניים מסורתיים עומדים בפני מגבלות פיזיות בסיסיות. בתדרים אלה, מעגלים אלקטרוניים סובלים מאפקטיבי גבוה, והפסדים, ואפקטים של אלקטרו-מחץ נמוך, ואפקטיביים, ואפקטיביים, ואפקטים של אלקטרו-מחץ רוחב פסים, כדי למיקרוגל, כדי לדלקת רוחב פסים, כדי להתגבר על ידי אלקטרו-מחץ רוחב פסים אופטיים, על ידי אלקטרוליטיים אופטיים אופטיים בעלי עוצמה גבוהה, על ידי אלקטרוליטיים, על ידי אלקטרוליטיים, על ידי אלקטרוליטיים אופטיים בעלי מגבלות פיזיות גבוהה, על ידי אלקטרוליטיים אופטיים, על ידי אלקטרוליטיים חשמליים, על ידי אלקטרוליטיים חשמליים, על ידי אלקטרוליטיים אופטיים, על ידי אלקטרוליטיים גבוהים, כדי לכדי קרינת רוחב פסים, כדי לכדי קרינת רוחב פסים, כדי למיקרוגל, כדי ל

פוטוניקה מיקרוגל מאפשר מספר פונקציות קריטיות עבור 6G: הדור אות אולטרה פס, סינתזה בתדר מדויק, הפצה בתדר נמוך, ומדורג מתקדם.בניגוד פתרונות אלקטרוניים בלבד, מכשירים פוטוניים יכולים להתמודד עם אותות עם רוחב פס מעל 100 GHz ותמיכה שיעורי נתונים בטווח tera-per- השני.זה הופך photonics לא רק שיפור מצטבר, אלא גם מאפשר בסיס עבור מערכות תקשורת גבוהה של 6G.

טכנולוגיות Core במיקרוגל Photonics עבור 6G

מעגלים פוטוניים משולבים

אחת ההתפתחויות המשמעותיות ביותר היא פיתוח מעגלים פוטוניים משולבים (PICs) המשלבים פונקציות אופטיות מרובות - כגון לייזרים, מודולרים, מסננים וגלאים - על שבב יחיד.FLT:0 מעגלים פוטוניים משולבים 3,3 Integrated photonictureFLT1 להפחית באופן דרמטי את הגודל, משקל וצריכת חשמל של מערכות פוטוניקה, מה שהופך אותם ל-Fold עבור הפגנות מסחריות האחרונות באמצעות אותות ייצור סיליקון ו-Fvicerlidericerlidericer: 5Fvdatorerlipher:

אלקטרו-אופטימיים High-Speed Electro-Optic Modulators

(הופנה מהדףים אופטיים עם אותות חשמליים גבוהים הוא מרכזי למיקרו פוטוניקה.FLT:0electro-אופטיים Modulators אופטיים אדפטיים FLT:1 ראו שיפורים דרמטיים, עם ניטיום ניטוט (thin-film) ומודולים plasmonic להשגת רוחב פס מודולציה מעבר ל-300 GHz. אלה מאפשרים המרה ישירה של נתונים ל-אופטיים במספר אותות של 2GR2, 000, 000, 000 של אינדקסים מתקדמים, ב-G2, ב-G בשלב זה, ב-G2, ב-G2, ב-G2, ב-GR2, ב-GR2, ב-Gr.

צילום: Photonic Beamforming and Phased Arrays

Beamforming - עקיקת אותות למשתמשים ספציפיים -becomes יותר ויותר מאתגר בתדרים גבוהים בשל beamwidths צר ו ספיגה אטמוספרית ספיגה.FLT:0) beamformingerpheranceFLT:1 משתמש קווים עיכובים בזמן אמתיים אופטי כדי לנווט אנאנטנות עם דיוק חסר תקדים ורוחב הפס האלקטרוני, בניגוד ל-Samsamssss אשר סובלים מפעולת צילום צר, גישות פוטוניקה מספקות תדירות להיות תלויות, עבור אותות פעילים ב-מטווח קריטי של 20 ג'יגה של 20 ג'יגה רוחב פסים של 20G לאחרונה.

המונחים: Frequency Combs

(ב) קווי לייזר אופציונליים - ראוטרה של קווי לייזר ממולאים באותה מידה - שמורה כשליטים תדר מדויקים עבור פוטוניקה מיקרוגל.ב- 6G, הם מאפשרים FLT:0-Stable Signal Generation of LightFLT:1 ו-Synchronization over divided Base Stations. על ידי נעילת קואב ליחס יציב, רשתות יכולות לשמור על קוהרנטיות שלב לאורך קילומטרים, חיוני לתמסורת מרובת נקודות (Fb) ו-מתאים ל-מתאים ל-F2; הם כוללים תואמים את ה-ידי קובצי Cookie (מתאים ל-Fb) כגון: קידודים) ו-Fb-Fb2, לדוגמה, לדוגמה, לדוגמה, לדוגמה, לדוגמה, קידודים מתקדמים, קידודים עם קידודים עם קידודים) עם רשתות הפעלה מחדש של רשתות הפעלה מחדש של רשתות חשמל קידודים (R.

פריצות דרך אחרונות ומחקר מיילstones

קהילת המחקר של המיקרוגל פוטוניקה השיגה אבני דרך בולטות בשנתיים האחרונות המשפיעות ישירות על 6G תאימות. ב-2024, צוות משותף של Nokia Bell Labs והאוניברסיטה הטכנית של דנמרק דיווח על קישור אלחוטי 250 Gbit / s אלחוטי ב 300 GHz באמצעות משדרת המבוססת photonics-based Clonics-one-cardiode משולב עם אנטנה משולבת עם גודל סיליקון, הממחיש את גודל photocaulnicone של תמונה אחיד, המדגישה.

פריצת דרך נוספת כוללת את (FLT:0) photonic-sted אנלוגי-to-דיגיטלי המרה: 1Felo-דיגיטלית (ADC) בתדרים THz, ADCs אלקטרוניים עומדים בפני Jitter ו- רוחב פס. Photonic sampling באמצעות לייזרים ממוסמכים יכול להשיג פתרון יעיל מעבר ל -10 סיביות בקצב דגימה מעל 100 GS /s כזה ADCs קריטי עבור בסיס רוחב פסים עתידיים 6G חייב להתמודד עם רוחב פס רחב.

במקביל, מחקר ב-FLT:0 (FLT-wireless אינטגרציהFLT) 1 התקדם.המושג "fiber-to-the-antenna" (FTTA) מתפתח ל"פוטניקה-רדיו-רדיו-רדיו-בר-בר" (P-RoF), שבו אותות אופטיים מודוליים ממונעים ישירות ממערךי אנטנה ללא המרה חשמלית.

אתגרים ב Deployment

למרות ההבטחה, יש להתגבר על כמה מחסומים לפני שפוטניקה הופכת למרכיב סטנדרטי של תשתיות 6G.

שילוב עם קיימות קיימות קיימות קיימות תשתיות אלקטרוניות

תחנות הבסיס הנוכחיות מסתמכות על מעגלים אלקטרוניים מותאמים ביותר.מרכיבים פוטוניים - כגון לייזרים, מודולרים ו photodiodes - עם CMOS שליטה אלקטרוניקה דורש אריזה זהירה וניהול תרמי.FLT:0Hybrid אינטגרציה משולבת אינטגרציה FLT:1 עשה התקדמות, אבל השגת קשרים זולים אמינים בין שבבי צילום וחזית RF נשאר ללא גירוי: לדוגמה, דרישות הפיכה זעירה לתוך עלות.

המונחים: material Limitations

מכשירים פוטוניים בעלי ביצועים גבוהים רבים מסתמכים על חומרים אקזוטיים כמו ליתיום חנקט, קונסוליום phosphide, או פולימרים.FLT:0Scalable fabrication Processation ProcesssFLT:1 עבור חומרים אלה הם פחות בוגר מאשר CMOS. Yield, אחידות ויציבות ארוכת טווח חייב לשפר את הפריסה המונית.

עלויות ואנרגיה

מערכות פוטוניקה מיקרוגל יכולות להיות יקרות יותר מאשר עמיתיהם האלקטרוניים, במיוחד כאשר משתמשים ברכיבים דיסקרטיים.עיגולים פוטוניים משולבים שואפים להפחית את העלות לתפקוד, אבל ההוצאה הראשונית של ההון עבור קווי ייצור פוטוניים גבוהה.FLT:0Energy יעילותFLT הוא עוד דאגה: לייזרים ותרמואלקטריים לצרוך כוח, פוטנציאל לנטרל את היעילות של נתונים, מחקר של תצוגות חשמל מתקדמות של 10J.

כיוונים עתידיים ואפקטים פוטנציאליים

(ב) בהתבוננות ב- 2030, photchnics צפוי להרחיב את תחנות הבסיס.יישומים פוטנציאליים כוללים את ה-FLT:0 erahertz הדמיהFLT:1,FLT:2satellite CommunicationsFLT 3 (במיוחד עבור קבוצות כוכבים בעלות נמוכה של כדור הארץ), ו-FLT:4 מופץ רשתות חישה:5 עבור מערכות אוטונומיות של התכנסות, עבור מערכת חשמל פעיל, לדוגמה, הוא יכול להיות מופץ מיקרואקטיבית, עבור מערכת בקרה אופטית, עבור מערכת הפעלה אופטית, עבור מערכת הפעלה אופטית של חשמל אלקטרוניקה יעילה, עבור מערכת יעילה, עבור אלקטרוניקה.

הגופים הסטנדרטיים כגון ה-FLT:0[3GPPIRLT] ו- ITU-R מתחילים ללמוד דרישות עבור IMT-2030, וטכנולוגיות פוטוניות מיקרוגל נחשבות כחלק מערכת הכלים הפיזי-שכבתית. בשנת 2025, ה- 6G הראשון שבדק את שילוב תמונות אמפטגניות ותדירות אופטית צפויים להיות מוצג על ידי אירופה:F2R:3GR:3GR:3GR.

כיוון מרגש נוסף הוא השימוש של מדינות מפוצות:0 (quantum אופטימיות) 1 בפוטניקה מיקרוגל photonics. על ידי מינוף מדינות מתוחות וסבך, ייתכן שניתן ליצור ערוצי תקשורת מאובטחים עם חסינות טבועה לזינוק - דרישה מרכזית עבור מטרות האבטחה של 6G.

מסקנה

פוטוניקה מיקרוגל עומד על הצומת של אופטיקה והנדסת רדיו, המציע נתיב משכנע לפגוש מטרות ביצועים קיצוניות של 6G. ההתקדמות האחרונה מעגלים פוטוניים משולבים, מודולים מהירים במהירות גבוהה, beamforming photonic, ו קידוד תדר אופטי עבר את הטכנולוגיה הזו מסקרנות מעבדה למועמד רציני עבור מערכות מסחריות. בעוד אתגרים באינטגרציה, ייצור, ועלויות להישאר, קצב החדשנות הוא קרוב לוודאי שיתוף פעולה אלקטרואקטיבי, עם אלקטרו-אווירה גבוהה, עם אלקטרוניקה גבוהה, אשר עשוי להיות מסוגל יותר, עם תמונות מהירות גבוהה, עם אלקטרוניקה גבוהה, 000, 000, 000, 000, 000, 000, 000 אינטנסיבי יותר, 000, 000, 000, 000, 000 אלקטרוניקה גבוהה יותר, 000, 000, 000.