China stellt universellen 6G-Chip mit vollem Spektrum vor

China macht einen weiteren Schritt im Telekommunikationsrennen mit der Präsentation einer universeller 6G-Chipein Prototyp fähig, über das gesamte drahtlose Spektrum zu funktionieren und für den Einsatz in praktisch jedem Netzwerkszenario konzipiert.

Das Gerät, das von Teams der Peking-Universität und der City University of Hong Kong entwickelt wurde, erreicht Geschwindigkeiten von über 100 Gigabit pro Sekunde und Werke von 0,5 bis 115 Gigahertz, wofür bisher mehrere spezialisierte Module erforderlich waren.

Was wurde erreicht

Das asiatische Team hat ein Vollfrequenzchip, der, kontinuierlich, Niedrige Bänder, Millimeterwellen und die Terahertz-Schwelle, wodurch eine stabile Übertragung über diesen gesamten Bereich aufrechterhalten wird.

Mit einem Größe von nur 11 x 1,7 Millimeter, integriert das Stück in einer einzigen Komponente Funktionen, die zuvor bis zu neun verschiedene Systeme erforderten, was die Tür öffnet für kompaktere, kostengünstigere und leicht aufrüstbare Hardware im Hinblick auf die Chipherstellung.

In Labortests übertrifft die Lösung die 100 Gbit/s, welche ermöglicht Ihnen die Übertragung eines 50 GB großen Films in Sekundenschnelle und fördern fortgeschrittene Bildungs-, Gesundheits- oder Unterhaltungsdienste, selbst dort, wo der Durchschnitt heute bei etwa 20 Mbit/s.

Die Autoren betonen, dass die in Nature veröffentlichte Demonstration darauf hinweist, Flexiblere und überlastungsresistentere 6G-Netze, eine wichtige Voraussetzung in Umgebungen mit hoher Dichte wie Stadien oder Großveranstaltungen.

So funktioniert es: Photonik + Elektronik

Die Grundlage des Fortschritts liegt in einer photonisch-elektronischen Architektur: einem Der elektrooptische Modulator wandelt das Funksignal in Lichtimpulse um, die im Chip durch abstimmbare Laser gesteuert werden und optoelektronische Oszillatoren.

Dieser Ansatz nutzt die enorme Bandbreite des optischen Spektrums, um Signale erzeugen stabil zwischen 0,5 und 115 GHz und ändern Frequenzen in nur 180 μs, wodurch Interferenzen oder gesättigte Bänder im laufenden Betrieb vermieden werden.

Der Chip wird hergestellt in Dünnschicht-Lithiumniobat (TFLN), ein Material mit hoher elektrooptischer Wechselwirkung, geringen optischen Verlusten und großer Rekonfigurationskapazität, was seine Energieeffizienz und industrielle Skalierbarkeit begünstigt.

Im Vergleich zu herkömmlichen Architekturen minimiert diese Integration den Bedarf an dedizierte Hardware pro Band, vereinfacht die Signalkette und erleichtert Software-Updates von Funkfunktionen, was bei 6G unerlässlich ist.

Einsatzmöglichkeiten und zukünftige Herausforderungen

Aufgrund seiner Vielseitigkeit ist der Chip Es könnte in Mobiltelefone, Basisstationen, Router, Drohnen, Industriesensoren und IoT-Plattformen integriert werden., wodurch die Verbindungsqualität erhalten bleibt, wenn Tausende von Geräten um dasselbe Spektrum konkurrieren.

Neben dem Geschwindigkeitssprung legt es den Grundstein für Netzwerke „KI-Natives“, die sich in Echtzeit neu konfigurieren können, um Abdeckung, Latenz und Verbrauch zu optimieren und sogar Kommunikation mit Umweltsensorfunktionen zu kombinieren.

Das System beinhaltet eine „Frequenznavigation“ Dadurch werden automatisch die am wenigsten überlasteten Kanäle ausgewählt, wodurch der Datendurchsatz in komplexen Innenräumen oder Mobilitätssituationen aufrechterhalten wird.

Forscher arbeiten bereits an Modulen Plug-and-Play die Größe eines USB-Sticks für eine einfache Bereitstellung, aber sie erinnern sich daran, dass noch immer wichtige Schritte fehlen: Tests im großen Maßstab, Interoperabilität, Standardisierung und eine neue Infrastruktur.

In diesem Stadium sprechen wir von einem im Labor validierten Prototyp; die Industrie betrachtet 2030 als wahrscheinlichen Horizont für die kommerzielle Einführung von 6G, also 5G wird in den nächsten Jahren die tragende Säule der Konnektivität bleiben..

Die Kombination aus Vollspektrum, ultraschnellem Schalten und integrierter Photonik skizziert eine breitere, effizientere und anpassungsfähigere Generation von Netzwerken, die dazu aufgerufen ist, kritische Dienste zu fördern und Zugangslücken in verschiedenen Umgebungen zu verringern.