La demostración exploró el potencial de aplicar espectro THz para comunicaciones inalámbricas 6G
Samsung Electronics anunció hoy que la compañía ha demostrado el prototipo de comunicación inalámbrica 6G Terahertz (THz) en colaboración con la Universidad de California, Santa Bárbara (UCSB).
En el reciente Taller de Comunicaciones de Terahertz en la Conferencia Internacional de Comunicaciones de IEEE (ICC 2021), investigadores de Samsung Research, Samsung Research America y la Universidad de California en Santa Bárbara (UCSB) presentaron el impacto potencial que THz podría tener en la tecnología 6G de próxima generación. , demostrando un enlace inalámbrico de 140 GHz de extremo a extremo utilizando una solución de formación de haz totalmente digital.
“Samsung ha estado a la vanguardia de la innovación tecnológica y la estandarización de 5G y 6G. Como compartimos el año pasado en nuestro documento técnico 6G Vision, creemos que las nuevas oportunidades de espectro en el espectro de THz se convertirán en una fuerza impulsora para la tecnología 6G. Esta demostración puede ser un paso importante en la exploración de la viabilidad de utilizar el espectro THz para las comunicaciones inalámbricas 6G ", dijo el vicepresidente senior Sunghyun Choi, miembro de IEEE y director del Centro de Investigación de Comunicaciones Avanzadas de Samsung Research.
La banda THz comprende una gran cantidad de espectro disponible, lo que permitirá canales de banda ancha con un ancho de banda de decenas de GHz. Esto podría proporcionar una forma de cumplir con el requisito de velocidad de datos de 6 G terabits por segundo. El rendimiento máximo de datos puede ser 50 veces más rápido que el 5G, y la latencia en vivo podría reducirse potencialmente a una décima parte. Estas mejoras permitirán servicios de hiperconectividad 6G y la mejor experiencia multimedia, como Extended Reality (XR), High Fidelity Mobile Hologram y más.
△ Módulo de matriz en fase de 16 canales de 140 GHz (centro), RFIC de doble canal de 140 GHz (izquierda), matriz de antenas de 128 elementos (derecha)
El prototipo de sistema de extremo a extremo que demostraron los investigadores consiste en un transmisor y receptor de matriz en fase de 16 canales, impulsado por RFIC (RFIC) (semiconductor) de óxido metálico complementario (CMOS) y una unidad de banda base para procesar señales con 2 GHz ancho de banda y formación de haz adaptativa rápida. En las pruebas en vivo, el sistema prototipo logró un rendimiento en tiempo real de 6.2 Gbps en una distancia de 15 metros con la capacidad de dirección de haz adaptativa a la frecuencia de terahercios.
Investigadores de Samsung y UCSB trabajaron en estrecha colaboración en el desarrollo del módulo de matriz en fase THz, que es clave para el éxito de la prueba. El módulo requiere una tecnología de empaquetado sofisticada para permitir el uso de chips de prueba de investigación en un módulo de red a gran escala. El algoritmo de calibración de formación de haz digital preciso, desarrollado por Samsung, permite que estos módulos logren una alta ganancia de formación de haz.
△ Investigadores de Samsung: Wonsuk Choi, Shadi Abu-Surra y Gary Xu con el sistema de prueba de concepto THz
"Al trabajar con UCSB, hemos podido superar muchos desafíos tecnológicos y desarrollar este nuevo sistema de prueba de concepto THz para explorar casos de uso de 6G y escenarios de implementación", dijo el vicepresidente sénior Charlie Zhang, miembro de IEEE y director de estándares e innovaciones de movilidad. Equipo de Samsung Research America. "Los investigadores de Samsung y UCSB continuarán ampliando los límites de la tecnología para acercar las comunicaciones 6G y THz a la realidad".
△ Profesor Mark Rodwell, Universidad de California, Santa Bárbara (UCSB)
El grupo UCSB, dirigido por el profesor de Ingeniería Eléctrica e Informática Mark Rodwell, desarrolló por primera vez el transmisor y receptor RFIC de 140 GHz en 2017, como parte de un programa patrocinado por la National Science Foundation (NSF) en los Estados Unidos.
"Aportamos nuestro conocimiento de las tecnologías mmWave avanzadas, en particular el espectro THz por encima de 100 GHz, centrándonos en dispositivos y circuitos integrados, mientras que Samsung aporta su experiencia en sistemas inalámbricos y redes celulares", dijo el profesor Mark Rodwell, miembro de IEEE y ganador del Premio IEEE Sarnoff y Premio IEEE Marconi en papel.
Samsung publicó un documento técnico en julio de 2020 titulado "La próxima experiencia hiperconectada para todos" que describe la visión 6G de la compañía, que es llevar la próxima experiencia hiperconectada a todos los rincones de la vida. Para acelerar la investigación 6G, Samsung Research, el centro avanzado de I + D dentro del negocio de productos terminados de Samsung Electronics, fundó su Centro de Investigación de Comunicaciones Avanzadas en mayo de 2019.