Rohde & Schwarz (R&S) a présenté une démonstration de faisabilité d'un système de transmission de données sans fil 6G basé sur des liaisons de communication photoniques térahertz lors de la Semaine européenne des micro-ondes (EuMW 2024) à Paris, contribuant ainsi à repousser les limites des technologies sans fil de nouvelle génération. Le système térahertz accordable ultra-stable développé dans le cadre du projet 6G-ADLANTIK repose sur la technologie des peignes de fréquences, avec des fréquences porteuses nettement supérieures à 500 GHz.
Sur la voie de la 6G, il est essentiel de créer des sources de transmission térahertz fournissant un signal de haute qualité et couvrant la gamme de fréquences la plus large possible. Combiner la technologie optique et la technologie électronique est l'une des options pour atteindre cet objectif à l'avenir. Lors de la conférence EuMW 2024 à Paris, R&S présente sa contribution à la recherche de pointe sur le térahertz dans le cadre du projet 6G-ADLANTIK. Ce projet se concentre sur le développement de composants térahertz basés sur l'intégration de photons et d'électrons. Ces composants térahertz, encore à développer, peuvent être utilisés pour des mesures innovantes et un transfert de données plus rapide. Ces composants peuvent être utilisés non seulement pour la communication 6G, mais aussi pour la détection et l'imagerie.
Le projet 6G-ADLANTIK est financé par le ministère fédéral allemand de l'Éducation et de la Recherche (BMBF) et coordonné par R&S. Les partenaires incluent TOPTICA Photonics AG, le Fraunhofer-Institut HHI, Microwave Photonics GmbH, l'Université technique de Berlin et Spinner GmbH.
Un système térahertz accordable ultra-stable 6G basé sur la technologie photonique
La preuve de concept présente un système térahertz ultra-stable et accordable pour la transmission de données sans fil 6G, basé sur des mélangeurs térahertz photoniques générant des signaux térahertz basés sur la technologie du peigne de fréquences. Dans ce système, la photodiode convertit efficacement les signaux de battement optique générés par des lasers de fréquences optiques légèrement différentes en signaux électriques par mélange de photons. La structure d'antenne entourant le mélangeur photoélectrique convertit le photocourant oscillant en ondes térahertz. Le signal résultant peut être modulé et démodulé pour la communication sans fil 6G et facilement accordable sur une large gamme de fréquences. Le système peut également être étendu à la mesure de composants à partir de signaux térahertz reçus de manière cohérente. La simulation et la conception de structures de guides d'ondes térahertz ainsi que le développement d'oscillateurs de référence photoniques à très faible bruit de phase font également partie des axes de travail du projet.
Le bruit de phase ultra-faible du système est dû au synthétiseur de fréquence optique (OFS) à verrouillage de peigne de fréquence du moteur laser TOPTICA. Les instruments haut de gamme de R&S font partie intégrante de ce système : le générateur de signaux vectoriels FI large bande R&S SFI100A génère un signal en bande de base pour le modulateur optique avec une fréquence d'échantillonnage de 16 Géch/s. Le générateur de signaux RF et micro-ondes R&S SMA100B génère un signal d'horloge de référence stable pour les systèmes OFS TOPTICA. L'oscilloscope R&S RTP échantillonne le signal en bande de base derrière le récepteur térahertz photoconducteur à onde continue (CW) (Rx) à une fréquence d'échantillonnage de 40 Géch/s pour le traitement ultérieur et la démodulation du signal de fréquence porteuse de 300 GHz.
6G et futures exigences en matière de bandes de fréquences
La 6G offrira de nouveaux scénarios d'application à l'industrie, aux technologies médicales et à la vie quotidienne. Des applications telles que les métacoms et la réalité étendue (XR) imposeront de nouvelles exigences en matière de latence et de débits de transfert de données, que les systèmes de communication actuels ne peuvent pas satisfaire. La Conférence mondiale des radiocommunications 2023 (CMR-23) de l'Union internationale des télécommunications a identifié de nouvelles bandes dans le spectre FR3 (7,125-24 GHz) pour la poursuite des recherches en vue du lancement des premiers réseaux 6G commerciaux en 2030. Cependant, pour exploiter pleinement le potentiel des applications de réalité virtuelle (RV), de réalité augmentée (RA) et de réalité mixte (RM), la bande hertzienne Asie-Pacifique jusqu'à 300 GHz sera également indispensable.
Date de publication : 13 novembre 2024