ارسال دیدگاه
امروز: یکشنبه , ۹ شهریور , ۱۴۰۴
X
خیلی بعید است که شاهد استقرار کامل فناوری ۶G در ایالات متحده پیش از سال ۲۰۳۰ باشیم. گرچه این تاریخ به ظاهر دور به نظر می‌رسد، اما در حقیقت تنها ۵ سال با ما فاصله دارد. فرآیندهای برنامه‌ریزی و نشست‌های تخصصی برای تعیین استانداردهای نسل آینده ارتباطات بی‌سیم از همین حالا آغاز شده است. نهادهایی مانند اتحادیه بین‌المللی مخابرات (ITU-R) و پروژه شراکت نسل سوم (۳GPP) کار روی ۶G را آغاز کرده‌اند. وظیفه اصلی ۳GPP تدوین استانداردهای فنی برای ۶G است، در حالی که ITU-R مسئول چارچوب و نقشه راه چشم‌انداز IMT-2030 یعنی نام رسمی ۶G به شمار می‌رود.
بر اساس گزارش‌ها، چین موفق شده است نخستین تراشه تمام‌فرکانسی جهان را توسعه دهد که انتظار می‌رود هم‌زمان با عرضه نخستین دستگاه‌های مجهز به ۶G معرفی شود. این تراشه توانایی ارائه سرعت اینترنت همراه بیش از ۱۰۰ گیگابیت بر ثانیه را در سراسر طیف فرکانس‌های ارتباطی مصرف‌کنندگان خواهد داشت. طبق اطلاعات منتشر شده در Nature، این موضوع شامل باندهای فرکانسی مورد استفاده در مناطق دورافتاده و همچنین باندهای به‌کاررفته در مناطق شهری خواهد بود. در چنین سرعتی، کاربر یک گوشی هوشمند می‌تواند یک فیلم ۸K با حجم ۵۰ گیگابایت را در عرض چند ثانیه دانلود کند.
در شرایط فعلی، دستگاه‌های مختلف روی باندهای متفاوت کار می‌کنند. برخی گوشی‌های هوشمند از سیگنال‌های باند میانی ۳ گیگاهرتزی استفاده می‌کنند، در حالی که ارتباطات ماهواره‌ای به باند بالای ۳۰ گیگاهرتز یا همان امواج میلی‌متری (mmWave) وابسته‌اند. استفاده آتی از ۶G برای کاربردهایی مانند جراحی هولوگرافیک می‌تواند به سیگنال‌های ۱۰۰ گیگاهرتزی نیاز داشته باشد. در حال حاضر برای پوشش کامل بازه طیف فرکانسی از ۰.۵ گیگاهرتز تا ۱۱۵ گیگاهرتز باید ۹ سیستم رادیویی جداگانه به‌کار گرفته شود. اما مؤلفه جدید توسعه‌یافته در چین، تمامی این باندها را در قالب یک تراشه کوچک به اندازه ناخن انگشت پشتیبانی می‌کند.
یک پژوهشگر به نام شو هاوون از دانشگاه پکن گفته: «یک تراشه منفرد اکنون جایگزین مجموعه‌ای از دستگاه‌های تخصصی شده و به‌طور واقعی به قابلیت برنامه‌پذیری چندمنظوره و تنظیم پویا در فرکانس‌ها دست یافته است. این تراشه توازن بی‌سابقه‌ای میان اندازه، مصرف انرژی و کارایی برقرار می‌سازد.»
این مؤلفه همچنین قادر است به‌صورت یکپارچه میان باندهای مختلف جابه‌جا شود و از ارتباطاتی که روی امواج میلی‌متری و تراهرتز عمل می‌کنند نیز پشتیبانی کند. بنابراین لازم است بار دیگر آنچه این تراشه می‌تواند انجام دهد، مرور کنیم. برخلاف گذشته که برای هر باند فرکانسی تراشه‌ای جداگانه مورد نیاز بود، این تراشه واحد قادر است با سیگنال‌های باند پایین زیر ۶ گیگاهرتز، باند بالای امواج میلی‌متری و حتی فرکانس‌های بالاتر تراهرتزی کار کند.
با توانایی جابه‌جایی روان میان این باندها، کاربران می‌توانند در هر محیطی از سیگنال قدرتمندی برخوردار باشند. برای نمونه، دستگاهی که از این تراشه استفاده می‌کند می‌تواند در منطقه‌ای روستایی از باند پایین بهره گیرد و هنگام ورود به شهر به باند امواج میلی‌متری منتقل شود. اکنون شاید گفته شود که گوشی‌های امروزی نیز چنین قابلیتی دارند که از باند پایین به باند میانی و سپس به امواج میلی‌متری منتقل شوند و این نکته درست است. اما تفاوت اصلی در این است که این تراشه تمامی فرکانس‌های گسترده موجود را به صورت هم‌زمان و در قالب یک واحد منفرد پشتیبانی می‌کند.
در حالی که یک گوشی هوشمند معمولاً تنها یک تراشه مودم برای پردازش داده‌ها دارد، بخش مربوط به فرکانس رادیویی (RF) در حقیقت از مجموعه‌ای از فرستنده‌ـ‌گیرنده‌ها، تقویت‌کننده‌های توان و ماژول‌های آنتن تشکیل شده است که هرکدام برای بازه فرکانسی جداگانه شامل باند پایین، باند میانی و امواج میلی‌متری طراحی می‌شوند. پیشرفتی که در چین حاصل شده این امکان را فراهم می‌کند که یک قطعه کوچک به اندازه ناخن بتواند کل گستره طیف بی‌سیم از ۰.۵ گیگاهرتز تا ۱۱۵ گیگاهرتز را پشتیبانی کند. این تحول می‌تواند منجر به توسعه دستگاه‌های همراه کوچک‌تر، چندمنظوره‌تر و با بهره‌وری بالاتر انرژی شود.
در گفت‌وگویی با رسانه‌های چین، استاد دانشگاه پکن، پروفسور وانگ شینگجون، اظهار داشت که اکنون نیاز فوری برای رویارویی با چالش‌های توسعه نسل ششم شبکه‌های ارتباطی وجود دارد. با توجه به رشد شتابان تقاضا برای ابزارهای متصل، شبکه‌های نسل آینده باید توانایی بهره‌گیری از نقاط قوت باندهای فرکانسی مختلف را داشته باشند. باندهای فرکانسی بالا مانند امواج میلی‌متری و تراهرتز، پهنای باند بسیار وسیع و تأخیر فوق‌العاده اندک را ارائه می‌کنند که آن‌ها را برای کاربردهایی نظیر واقعیت مجازی و عمل‌های جراحی از راه دور مناسب می‌سازد.
بخش عملکردی تراشه دارای ابعاد ۱۱ میلی‌متر در ۱.۷ میلی‌متر است و کیفیت ارتباط برقرار شده در سراسر طیف بی‌سیم پایدار و روان گزارش شد. زمان تنظیم فرکانس در بازه ۶ گیگاهرتز، یا مدت‌زمان تغییر از یک باند فرکانسی به باند دیگر، کمتر از ۱۸۰ میکروثانیه بود؛ یعنی صدها بار سریع‌تر از یک پلک‌زدن انسان.
سرعت انتقال داده در حالت تک‌کاناله بیش از ۱۰۰ گیگابیت بر ثانیه اندازه‌گیری شد. برای مقایسه، متوسط سرعت دانلود داده موبایلی در مناطق روستایی ایالات متحده تنها حدود ۲۰ مگابیت بر ثانیه است. حتی حداکثر سرعت دانلود برای کاربران ۵G در آمریکا اندکی بالاتر از ۱ گیگابیت بر ثانیه قرار دارد. این بدین معناست که تراشه جدید می‌تواند سرعت دانلودی نزدیک به ۱۰۰ برابر سریع‌تر از آنچه برخی کاربران تلفن‌های هوشمند در ایالات متحده تجربه می‌کنند، فراهم آورد. افزون بر این، تراشه از قابلیتی برخوردار است که در صورت مسدود شدن یک باند فرکانسی خاص، بتواند به‌طور خودکار یک کانال خالی را شناسایی کند.
مرحله بعدی برای تیم توسعه‌دهنده این تراشه، طراحی ماژول‌های هوشمند ارتباطی با قابلیت اتصال و استفاده سریع خواهد بود که اندازه‌ای مشابه یک حافظه USB دارند و می‌توانند درون گوشی‌های هوشمند، ایستگاه‌های پایه، پهپادها و سایر دستگاه‌ها تعبیه شوند. همچنین این تراشه می‌تواند زمینه‌ساز ایجاد شبکه‌های بی‌سیم مبتنی بر هوش مصنوعی شود.
دانلود آهنگ
طراحی و اجرا :
وین تم
هر گونه کپی برداری از طرح قالب یا مطالب پیگرد قانونی خواهد داشت ، کلیه حقوق این وب سایت متعلق به وب سایت تک فان است
دیدگاهتان را بنویسید