จีนเปิดตัวชิป 6G แบบเต็มสเปกตรัมสากล

จีนเดินหน้าอีกครั้งในการแข่งขันด้านโทรคมนาคมด้วย การนำเสนอ ชิป 6G สากลต้นแบบ สามารถทำงานได้ทั่วทั้งสเปกตรัมไร้สาย และได้รับการออกแบบมาให้ทำงานได้ในสถานการณ์เครือข่ายแทบทุกประเภท

อุปกรณ์ที่พัฒนาโดยทีมงานจากมหาวิทยาลัยปักกิ่งและมหาวิทยาลัยซิตี้แห่งฮ่องกง มีความเร็วสูงสุดมากกว่า 100 กิกะบิตต่อวินาที และทำงาน จาก 0,5 ถึง 115 กิกะเฮิรตซ์ซึ่งเป็นสิ่งที่จนถึงขณะนี้ต้องใช้โมดูลเฉพาะทางหลายตัว

สิ่งที่ได้รับความสำเร็จ

ทีมเอเชียได้นำเสนอ ชิปความถี่เต็มรูปแบบที่ครอบคลุม, อย่างต่อเนื่อง, แบนด์ต่ำ คลื่นมิลลิเมตร และเกณฑ์เทราเฮิรตซ์เพื่อรักษาการส่งสัญญาณที่เสถียรตลอดช่วงนั้น

ด้วย ขนาดเพียง 11 x 1,7 มิลลิเมตรชิ้นส่วนนี้รวมเข้าเป็นฟังก์ชันส่วนประกอบเดียวซึ่งก่อนหน้านี้ต้องใช้ระบบที่แตกต่างกันถึงเก้าระบบ ซึ่งจะเปิดประตูสู่ ฮาร์ดแวร์มีขนาดกะทัดรัดกว่า ราคาถูกกว่า และอัปเกรดได้ง่าย ในแง่ของการผลิตชิป

ในการทดสอบในห้องปฏิบัติการ พบว่าสารละลายมีค่าเกินกว่า 100 กิกะบิตต่อวินาที, ที่ จะทำให้คุณสามารถถ่ายโอนภาพยนตร์ขนาด 50GB ได้ภายในไม่กี่วินาที และส่งเสริมการศึกษาขั้นสูง บริการด้านสุขภาพหรือความบันเทิง แม้ว่าปัจจุบันค่าเฉลี่ยจะอยู่ที่ประมาณ 20 เมกะบิตต่อวินาที.

ผู้เขียนเน้นย้ำว่าการสาธิตที่ตีพิมพ์ใน Nature ชี้ให้เห็นถึง เครือข่าย 6G ที่มีความยืดหยุ่นและทนต่อความแออัดมากขึ้นซึ่งเป็นข้อกำหนดที่สำคัญในสถานที่ที่มีความหนาแน่นสูง เช่น สนามกีฬา หรืออีเวนต์ขนาดใหญ่

วิธีการทำงาน: โฟโตนิกส์ + อิเล็กทรอนิกส์

พื้นฐานของความก้าวหน้าอยู่ที่สถาปัตยกรรมโฟโตนิกส์-อิเล็กทรอนิกส์: ตัวปรับสัญญาณแสงไฟฟ้าจะแปลงสัญญาณวิทยุเป็นพัลส์แสงที่จัดการภายในชิปด้วยเลเซอร์ที่ปรับได้และ ออสซิลเลเตอร์ออปโตอิเล็กทรอนิกส์.

แนวทางนี้ใช้ประโยชน์จากแบนด์วิดท์มหาศาลของสเปกตรัมออปติคัลเพื่อ สร้างสัญญาณ มีเสถียรภาพในช่วงระหว่าง 0,5 ถึง 115 GHz และเปลี่ยนความถี่ได้ในเวลาเพียง 180 ไมโครวินาทีหลีกเลี่ยงการรบกวนหรือแบนด์ที่อิ่มตัวขณะใช้งาน

ชิปถูกผลิตใน ลิเธียมไนโอเบตแบบฟิล์มบาง (TFLN)วัสดุที่มีปฏิสัมพันธ์ทางไฟฟ้า-ออปติกสูง การสูญเสียแสงต่ำ และมีความสามารถในการปรับโครงสร้างใหม่ที่ยอดเยี่ยม ซึ่งส่งเสริมประสิทธิภาพด้านพลังงานและความสามารถในการปรับขนาดในอุตสาหกรรม

เมื่อเปรียบเทียบกับสถาปัตยกรรมแบบดั้งเดิม การผสานรวมนี้จะลดความจำเป็นในการ ฮาร์ดแวร์เฉพาะต่อแบนด์ช่วยลดความซับซ้อนของห่วงโซ่สัญญาณและอำนวยความสะดวกในการอัปเดตซอฟต์แวร์ของฟังก์ชันวิทยุ ซึ่งเป็นสิ่งสำคัญใน 6G

การใช้งานและความท้าทายข้างหน้า

เนื่องจากความอเนกประสงค์ของชิป สามารถนำไปรวมเข้ากับโทรศัพท์มือถือ สถานีฐาน เราเตอร์ โดรน เซ็นเซอร์อุตสาหกรรม และแพลตฟอร์ม IoT ได้รักษาคุณภาพลิงก์เมื่อมีอุปกรณ์นับพันแข่งขันกันเพื่อสเปกตรัมเดียวกัน

นอกจากการกระโดดความเร็วแล้ว ยังวางรากฐานให้กับเครือข่ายอีกด้วย “คนพื้นเมือง AI”สามารถกำหนดค่าตัวเองใหม่แบบเรียลไทม์เพื่อเพิ่มประสิทธิภาพการครอบคลุม ความหน่วง และการบริโภค และยังรวมการสื่อสารกับฟังก์ชันการตรวจจับสภาพแวดล้อมอีกด้วย

ระบบประกอบด้วย “การนำทางความถี่” ซึ่งจะเลือกช่องสัญญาณที่มีการแออัดน้อยที่สุดโดยอัตโนมัติ ช่วยรักษาอัตราการรับส่งข้อมูลในพื้นที่ภายในที่ซับซ้อนหรือสถานการณ์การเคลื่อนย้าย

นักวิจัยกำลังดำเนินการเกี่ยวกับโมดูลอยู่แล้ว เสียบปลั๊กแล้วใช้งานได้เลย ขนาดเท่ากับแท่ง USB เพื่อความสะดวกในการใช้งานแต่พวกเขาจำได้ว่าขั้นตอนสำคัญยังขาดอยู่ ได้แก่ การทดสอบขนาดใหญ่ การทำงานร่วมกัน การกำหนดมาตรฐาน และโครงสร้างพื้นฐานใหม่

ในขั้นตอนนี้ เรากำลังพูดถึงต้นแบบที่ผ่านการตรวจสอบจากห้องปฏิบัติการ อุตสาหกรรมกำลังพิจารณาปี 2030 ว่าเป็นช่วงเวลาที่เหมาะสมสำหรับการนำ 6G มาใช้ในเชิงพาณิชย์ ดังนั้น 5G จะยังคงเป็นกระแสหลักของการเชื่อมต่อในอีกหลายปีข้างหน้า.

การผสมผสานระหว่างสเปกตรัมเต็ม การสลับที่รวดเร็วเป็นพิเศษ และโฟโตนิกส์แบบบูรณาการ ร่างโครงร่างการสร้างเครือข่ายที่กว้างขึ้น มีประสิทธิภาพมากขึ้น และปรับเปลี่ยนได้เรียกร้องให้ส่งเสริมบริการที่สำคัญและลดช่องว่างการเข้าถึงในสภาพแวดล้อมที่แตกต่างกัน