Tim istraživača sa Univerziteta u Tokušimi predstavio je značajan napredak u razvoju budućih 6G komunikacionih sistema, demonstrirajući bežični prenos podataka brzinom od čak 112 Gbps na frekvencijskom opsegu od 560 GHz. Za ostvarenje ovog rezultata korištena je tehnologija poznata kao solitonski mikročešljevi (soliton microcombs), koja omogućava stabilnije generisanje terahercnih signala.
Iako ovakve brzine trenutno ne znače da će korisnici uskoro imati nevjerovatno brži internet na svojim telefonima, ovo dostignuće predstavlja ključni korak za infrastrukturu budućih mobilnih mreža. Upravo prenos između mrežnih čvorišta i baznih stanica postaje jedan od najvažnijih izazova za razvoj 6G tehnologije.
Šta znači frekvencija od 560 GHz?
Frekvencijski opseg od 560 GHz nalazi se u takozvanoj terahercnoj zoni spektra, području koje naučnici smatraju jednim od glavnih kandidata za ultra-brze 6G komunikacije. Terahercne frekvencije nude mnogo šire kanale za prenos podataka u poređenju sa današnjim 5G mrežama, što omogućava višestruko veće brzine i manju latenciju.
Međutim, rad na ovim frekvencijama donosi ozbiljne tehničke probleme. Klasični elektronski sistemi na tako visokim frekvencijama često pate od slabije izlazne snage, povećanog šuma i nestabilnosti signala. Upravo zato je rezultat japanskih istraživača posebno važan — uspjeli su da održe stabilan signal i probiju granicu od 100 Gbps u području iznad 420 GHz, što se smatra velikim tehnološkim iskorakom.
Solitonski mikročešljevi kao ključ stabilnosti
Jedan od najvažnijih elemenata sistema su solitonski mikročešljevi, optička tehnologija koja omogućava generisanje izuzetno preciznih i stabilnih frekvencija. Ovakav pristup pomaže u smanjenju nestabilnosti signala koja je česta u terahercnim komunikacijama.
Sistem koristi kompaktni mikrorezonator povezan optičkim vlaknima, čime se smanjuje potreba za komplikovanim i preciznim optičkim poravnavanjem. Uz to, implementisana je i kontrola temperature kako bi optička rezonanca ostala stabilna tokom rada.
Iako ovakvi detalji možda djeluju manje spektakularno od same brzine prenosa, upravo oni predstavljaju razliku između laboratorijskog eksperimenta i tehnologije koja jednog dana može biti komercijalno primjenjiva.
Zašto je ovo važno za 6G mreže?
Stručnjaci smatraju da će 6G mreže zahtijevati enorman kapacitet prenosa podataka zbog razvoja tehnologija kao što su:
- proširena i virtuelna stvarnost,
- hologramske komunikacije,
- autonomna vozila,
- industrijska automatizacija,
- AI sistemi u realnom vremenu,
- pametni gradovi i IoT infrastruktura.
Današnje 5G mreže već se suočavaju sa izazovima u gustim urbanim sredinama, a 6G će dodatno povećati zahtjeve za kapacitetom i stabilnošću mreže. Terahercne komunikacije zato postaju jedna od najvažnijih oblasti istraživanja u telekom industriji.
Glavni izazovi terahercnih mreža
Ipak, put do komercijalne primjene još je dug. Terahercni signali imaju veoma ograničen domet i osjetljivi su na prepreke poput zidova, kiše ili čak vlage u vazduhu. Zbog toga će buduće 6G mreže vjerovatno koristiti kombinaciju više frekvencijskih opsega, gdje će terahercne veze služiti prvenstveno za ultra-brze prenose između infrastrukture i mrežnih čvorišta.
Pored toga, biće potrebno razviti novu generaciju čipova, antena i energetski efikasnih sistema koji mogu raditi na ovako visokim frekvencijama bez prekomjernog zagrijavanja i gubitka signala.
Kada možemo očekivati 6G?
Iako se 6G često spominje u tehnološkim krugovima, očekuje se da prve komercijalne implementacije neće stići prije početka 2030-ih godina. Velike kompanije poput Samsung, Nokia, Ericsson i Huawei već ulažu milijarde dolara u istraživanje 6G infrastrukture i terahercnih komunikacija.
Rezultat Univerziteta u Tokušimi pokazuje da istraživanja polako prelaze iz teorijskih modela u praktične demonstracije koje bi jednog dana mogle postati osnova potpuno nove generacije interneta i mobilnih mreža.
