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未来6G会利用人工智能控制设备或自动驾驶汽车

2020-10-19 15:34 次阅读

  未来第六代无线网络(6G)将由大量需要通过宽带通信连接的小型无线电单元组成。在此种情况下,以太赫兹(THz)频率进行无线传输将是一种特别具有吸引力且灵活的解决方案。据外媒报道,德国卡尔斯鲁厄理工学院(Karlsruhe Institute of Technology,KIT)的研究人员研发了一种低成本太赫兹接收器概念,由单个二极管结合专用信号处理技术制成。在一个概念验证实验中,该团队演示了在110米距离开外,以0.3 THz的载波频率、115 Gbit/s的速率传输了数据。

  5G技术之后就是6G——第六代移动通信技术,有望实现更快的数据传输速率、时间延迟更短、终端设备密度大幅增加,同时会利用人工智能(AI)技术在物联网(IoT)时代控制设备或自动驾驶汽车。该项研究的Christian Koos教授表示:“为了同时为尽可能多的用户提供服务,并以最快的速度传输数据,未来的无线网络将由大量的小型无线电单元组成。”此类无线电单元彼此间的距离很短,因此就能够以最小的能量消耗和低电磁发射量实现高速率数据传输。与此相关的基站也可以实现紧凑型尺寸,可以很容易地安装在建筑立面或路灯上。

  为了形成一个强大且灵活的网络,此类基站需要通过高速无线链路连接起来,此类无线链路的数据传输速率达每秒几十甚至几百Gbit,而这可以通过介于微波和红外光波之间的太赫兹载波来实现。不过,太赫兹接收器仍然很复杂且很昂贵,通常是整个链路中的带宽瓶颈。KIT光子学和量子电子学(IPQ)、微结构技术研究所(IMT)和光束物理学与技术(IBPT)的研究人员与美国Virginia Diodes(VDI)公司合作,展示了一款特别简单且成本低廉的太赫兹信号接收器。

  研究人员表示,该款接收器的核心是一个二极管,用于整流太赫兹信号。该款二极管是一个肖特基势垒二极管,可以提供很大的带宽,被用作包络检波器,以恢复太赫兹信号的振幅。不过,正确解码数据还需要太赫兹波的时变相位。而在整流过程中,此种相位通常会被丢失。

  为了克服该问题,研究人员采用数字化信号处理技术结合一种特殊的数据信号,通过Kramers-Kronig关系,从振幅中重建相位。Kramers-Kronig关系描述了解析信号实际部分和虚拟部分的数学关系。利用该接收器概念,研究人员在0.3 THz的载波频率下,在110米距离上实现了115 Gbit/s的数据传输速率。

  研究人员表示,在超过100米的无线太赫兹数据传输中,这是迄今为止所演示的最高数据传输速率。由于该款太赫兹接收器的技术简单,因而非常具有成本效益,适合大规模量产。
责任编辑:YYX

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