Mit dem kommerziellen Start von 5G hat die Diskussion darüber in letzter Zeit stark zugenommen. Kenner wissen, dass 5G-Netze hauptsächlich in zwei Frequenzbändern arbeiten: Sub-6-GHz und Millimeterwellen. Tatsächlich basieren unsere aktuellen LTE-Netze alle auf Sub-6-GHz, während die Millimeterwellentechnologie der Schlüssel zur vollen Ausschöpfung des Potenzials der angestrebten 5G-Ära ist. Trotz jahrzehntelanger Fortschritte in der Mobilkommunikation haben Millimeterwellen aus verschiedenen Gründen leider noch keinen Einzug in den Alltag der Menschen gefunden.
Experten auf dem Brooklyn 5G Summit im April wiesen jedoch darauf hin, dass Terahertz-Wellen die Nachteile von Millimeterwellen ausgleichen und die Realisierung von 6G/7G beschleunigen könnten. Terahertz-Wellen bergen ein unbegrenztes Potenzial.
Im April fand planmäßig der 6. Brooklyn 5G Summit statt. Themen waren unter anderem der 5G-Ausbau, gewonnene Erkenntnisse und die Zukunftsaussichten der 5G-Entwicklung. Professor Gerhard Fettweis von der Technischen Universität Dresden und Ted Rappaport, Gründer von NYU Wireless, diskutierten auf dem Gipfel das Potenzial von Terahertz-Wellen.
Die beiden Experten erklärten, dass Forscher bereits mit der Untersuchung von Terahertz-Wellen begonnen haben und deren Frequenzen ein entscheidender Bestandteil der nächsten Generation drahtloser Technologien sein werden. In seiner Rede auf dem Gipfeltreffen gab Fettweis einen Überblick über frühere Generationen mobiler Kommunikationstechnologien und erörterte das Potenzial von Terahertz-Wellen zur Überwindung der Einschränkungen von 5G. Er betonte, dass wir uns im 5G-Zeitalter befinden, das für die Anwendung von Technologien wie dem Internet der Dinge (IoT) und Augmented Reality/Virtual Reality (AR/VR) von großer Bedeutung ist. Obwohl 6G viele Gemeinsamkeiten mit früheren Generationen aufweist, wird es auch viele Mängel beheben.
Was genau sind Terahertz-Wellen, die von Experten so hoch geschätzt werden? Terahertz-Wellen wurden 2004 von den Vereinigten Staaten vorgeschlagen und als eine der „Zehn wichtigsten Technologien, die die Welt verändern werden“ aufgeführt. Ihre Wellenlänge reicht von 3 Mikrometern (µm) bis 1000 µm, und ihre Frequenz reicht von 300 GHz bis 3 Terahertz (THz) und ist damit höher als die höchste Frequenz, die in 5G verwendet wird (300 GHz für Millimeterwellen).
Aus dem obigen Diagramm geht hervor, dass Terahertz-Wellen zwischen Radiowellen und optischen Wellen liegen, wodurch sie sich in gewissem Maße von anderen elektromagnetischen Wellen unterscheiden. Anders ausgedrückt: Terahertz-Wellen vereinen die Vorteile der Mikrowellen- und der optischen Kommunikation, wie hohe Übertragungsraten, große Kapazität, starke Richtwirkung, hohe Sicherheit und hohe Reichweite.
Theoretisch gilt im Bereich der Kommunikation: Je höher die Frequenz, desto größer die Übertragungskapazität. Die Frequenz von Terahertz-Wellen ist um ein bis vier Größenordnungen höher als die der derzeit verwendeten Mikrowellen und ermöglicht drahtlose Übertragungsraten, die mit Mikrowellen nicht erreichbar sind. Daher kann sie das Problem der bandbreitenbegrenzten Informationsübertragung lösen und den Bandbreitenbedarf der Nutzer decken.
Es wird erwartet, dass Terahertz-Wellen innerhalb des nächsten Jahrzehnts in der Kommunikationstechnologie eingesetzt werden. Obwohl viele Experten davon überzeugt sind, dass Terahertz-Wellen die Kommunikationsbranche revolutionieren werden, ist noch unklar, welche spezifischen Schwächen sie beheben können. Dies liegt daran, dass Mobilfunkbetreiber weltweit erst kürzlich ihre 5G-Netze eingeführt haben und es Zeit brauchen wird, etwaige Mängel zu identifizieren.
Die physikalischen Eigenschaften von Terahertz-Wellen haben deren Vorteile bereits deutlich gemacht. So weisen Terahertz-Wellen kürzere Wellenlängen und höhere Frequenzen als Millimeterwellen auf. Dies ermöglicht die schnellere und datenintensivere Übertragung von Terahertz-Wellen. Daher könnte die Integration von Terahertz-Wellen in Mobilfunknetze die Defizite von 5G hinsichtlich Datendurchsatz und Latenz beheben.
Fettweis präsentierte in seinem Vortrag auch Testergebnisse, die zeigten, dass die Übertragungsgeschwindigkeit von Terahertz-Wellen innerhalb von 20 Metern 1 Terabyte pro Sekunde (TB/s) beträgt. Obwohl diese Leistung nicht besonders herausragend ist, ist Ted Rappaport weiterhin fest davon überzeugt, dass Terahertz-Wellen die Grundlage für zukünftige 6G- und sogar 7G-Netze bilden.
Als Pionier auf dem Gebiet der Millimeterwellenforschung hat Rappaport die Bedeutung von Millimeterwellen für 5G-Netze nachgewiesen. Er räumte ein, dass dank der Frequenz von Terahertz-Wellen und der Verbesserung aktueller Mobilfunktechnologien Smartphones mit Rechenleistung, die dem menschlichen Gehirn ähnelt, schon bald verfügbar sein werden.
Natürlich ist all dies bis zu einem gewissen Grad spekulativ. Setzt sich der Entwicklungstrend jedoch wie bisher fort, ist zu erwarten, dass Mobilfunkbetreiber innerhalb des nächsten Jahrzehnts Terahertz-Wellen in der Kommunikationstechnologie einsetzen werden.
Concept Microwave ist ein professioneller Hersteller von 5G-HF-Komponenten in China, darunter HF-Tiefpassfilter, Hochpassfilter, Bandpassfilter, Kerbfilter/Bandsperrfilter, Duplexer, Leistungsteiler und Richtkoppler. Alle Komponenten können individuell an Ihre Anforderungen angepasst werden.
Willkommen auf unserer Webseite:www.concept-mw.comoder senden Sie uns eine E-Mail an:sales@concept-mw.com
Veröffentlichungsdatum: 25. November 2024