超越5G -下一代

今天,已经很明显的是,即将到来的5G移动通信标准所提供的数据速率不会使私人用户和业界对数据的渴望持续很久。这就是为什么夫琅和费专家已经在6g一起从行业和研究伙伴作为欧盟资助项目的一部分,全。截至2019年底,TERRANOVA团队将工作嵌入的太赫兹无线解决方案为快速的光纤网络,开发新的频段,从而为弹性的通信基础设施的装备,以应付未来的需求奠定了基础。
在特拉诺瓦项目,Fraunhofer IAF是聚焦在芯片级对无线模块的集成。该图像显示了一个300 GHz多通道无线系统的功能原型,作为芯片上的系统进一步集成。PCBA加工
当今天的主流4G标准在2010被引入时,这是您第一次可以在家用网络上的移动设备上实现这种数据传输速率。这就是今天移动用户理所当然地接受的许多应用,包括视频通话、按需视频流和连接的机器和车辆。即便如此,对数据的渴求仍在持续增长,其结果是,即使较快的LTE数据速率高达千兆比特秒,也越来越多地证明了新应用程序的限制因素。人们迫切要求更快的连接,不仅来自移动用户,而且来自工业界,越来越多的连接设备和机器产生越来越大的数据流,这些数据必须尽可能快速流畅地传送。未来的电信标准,5G,已经在路上;这一新的移动通信标准将提供一个巨大的性能提升无线通信–达到十吉比特第二。然而,开发人员已经意识到,目前的频段将不足以满足日益增长的稳定无线通信的需求。为此,从Fraunhofer应用固体物理研究所的研究人员联手与IAF的弗劳恩霍夫通讯研究者,海因里希赫兹研究所,HHI和进一步的合作伙伴和工业界开始对通信标准是按照欧盟赞助的特拉诺瓦项目工作。目标是在足够稳定以允许在高达400千兆比特每秒的一个无线数据传输太赫兹频率范围内创建网络连接。
从光纤到无线
提供这种快速数据速率的一种方法是扩展光纤网络。然而,这不仅是昂贵的,它也未能解决如何在移动设备上实现如此高的数据速率的挑战。研究人员的解决方案是将光纤技术与无线传输相结合。诚然,目前无线技术所采用的频率太低,无法实现这种带宽。
在光纤速度下传输数据所必需的。“经验法则是,频率越低,可用带宽越少。为了实现光纤无线提供的相同的数据速率,我们需要在太赫兹波段传输频率。而这些有更严格的范围比兆赫的频率,他们有一个显着更大的带宽。4g运行频率之间的800和2600兆赫,使带宽高达千兆的第二。太赫兹的频率,另一方面,有足够的带宽来实现达到400吉比特第二数据率,”解释项目引领Fraunhofer IAF Thomas Merkle博士。因此,我们正在致力于从光传输到无线数据传输。换句话说,我们希望充分利用光纤的潜力,而不将其限制在电缆连接上,而是将其传输到无线传输。
从Wi-Fi到移动
带宽是主要的挑战之一。这主要是因为有越来越多的设备和用户使用通信技术–从手机到汽车,到公司4智能家居。“这不仅仅是关于数据连接的速度,虽然。我们在这个项目中要处理的另一个挑战是不同接入技术之间的无缝过渡。今天,移动用户根据网络覆盖率在Wi-Fi和移动连接之间来回切换,笔记本电脑还可以通过有线连接连接到互联网。我们目前没有是无缝的,你可以切换模式没有任何中断的各种连接类型之间的过渡,”Colja Schubert博士说,在Fraunhofer HHI潜艇和核心系统组组长。“在特拉诺瓦项目我们希望给用户一个经验,他们甚至没有注意到他们之间的接入技术的切换。” ;
传统光纤网络的替代品
需要克服对6G标准方式的诸多挑战,无论是在个别组件和其中的所有网络组件之间的交互方式。为了应对这些挑战,这两个研究所正在研究核心任务。Fraunhofer IAF是主要集中在无线传输和无线模块芯片级集成。其中一个挑战是如何将基带接口与光纤网络集成,并将信号传输到芯片。Fraunhofer HHI,与此同时,正在进行信号处理,信号从天线传输尽可能少毁坏。这种信号处理必须非常迅速,要求开发能够使信号处理尽可能高效和节能的特殊算法。
弗劳恩霍夫IAF和Fraunhofer HHI研究人员密切合作,致力于开发和测试的创业网络结构的硬件元素。在这两个机构的优势聚集在一起,相辅相成。Fraunhofer HHI有助于其在网络概念的知识和丰富的经验,从众多的5g项目和光纤,而Fraunhofer IAF带来了其在高频无线技术经验和毫米波技术在模拟领域。由于这些领域经常相互隔离,这两个机构的合作为长期高速互联网的发展提供了巨大的潜力。科学家们将展示他们的项目中的TERRANOVA研究在慕尼黑productronica交易会从14到11月17日(霍尔b2.317)。