Một nhóm các công ty viễn thông Nhật Bản đã phát triển một thiết bị không dây 6G tốc độ cao có thể mang dữ liệu lên đến 20 lần tốc độ của 5G. Thiết bị có thể truyền dữ liệu với tốc độ 100 gigabit mỗi giây (Gbps), ở khoảng cách lên đến 330 feet (100 mét).
Kể từ năm 2021, các công ty đã hợp tác với nhau để phát triển công nghệ sub-terahertz, nền tảng cho sự ra đời của 6G.
Bốn công ty, cụ thể là DOCOMO, NTT Corporation, NEC Corporation, và Fujitsu, đã thành lập một tập đoàn cho dự án. Kể từ năm 2021, các công ty này đã hợp tác nghiên cứu và phát triển các thiết bị sub-terahertz, dự đoán sự khởi đầu của kỷ nguyên 6G.
Theo các công ty, các thử nghiệm đã đạt được “tốc độ siêu tốc 100 Gbps trong băng tần 100 GHz và 300 GHz ở khoảng cách lên đến 100 mét”, một tuyên bố cho biết.
Thách thức giới hạn tần số
Các dải tần số của quang phổ điện từ mà hai công nghệ 5G và 6G hoạt động là sự khác biệt chính giữa chúng. Tốc độ nhanh hơn thường được liên kết với hoạt động ở dải băng cao hơn.
Công nghệ truyền dữ liệu 5G thường được phát sóng ở tần số thấp hơn 6 GHz và mở rộng thành băng tần khoảng 40 GHz, được gọi là “dải băng sóng milimet”.
Tuy nhiên, các dải tần số cao hơn được gọi là dải “sub-terahertz” – trong khoảng từ 100 đến 300 GHz – dự kiến sẽ được sử dụng trong công nghệ 6G.
Tần số cao hơn đáng kể của dải sub-terahertz sẽ đòi hỏi các thiết bị không dây hoàn toàn khác nhau, hiện đang được tạo ra từ đầu, khác với 28 GHz và các dải millimeter khác được sử dụng trong các hệ thống 5G hiện có.
Theo các công ty, dự án sẽ phải vượt qua một số trở ngại đáng kể để thành công, bao gồm việc tìm ra những tiêu chuẩn hiệu suất chính xác mà các thiết bị không dây hoạt động trong dải sub-terahertz phải đáp ứng và sau đó thực sự tạo ra những thiết bị đó.
Công nghệ Sub-terahertz tiên phong
Để khiến các thiết bị 6G tốc độ cao trở thành hiện thực, bốn công ty tham gia đã đóng góp đáng kể cho sự tiến bộ của công nghệ sub-terahertz.
DOCOMO đã tiến hành phân tích kỹ lưỡng cấu hình hệ thống không dây cho các ứng dụng viễn thông 100 GHz. Sau đó, họ thiết kế thiết bị truyền không dây có khả năng cung cấp tốc độ dữ liệu lên đến 100 Gbps trên phạm vi 100 mét.
NTT tiếp tục phát triển thiết bị không dây cao cấp, đồng thời tập trung nỗ lực vào các thiết bị 300 GHz. Thành tựu của họ dẫn đến sự phát triển của một thiết bị không dây băng thông 300 GHz cao cấp có thể truyền 100 Gbps mỗi kênh trên 100 mét.
NEC đã dành nguồn lực để nghiên cứu các giải pháp hệ thống không dây cho băng tần 100 GHz. Kết quả của dự án này là một ăng-ten nhiều thành phần phức tạp hoạt động theo giai đoạn (APAA) với hơn 100 bộ phận.
Fujitsu tập trung vào việc phát triển các công nghệ mới cho các chất bán dẫn. Công việc của họ đã dẫn đến những đổi mới cho phép tăng cường tín hiệu trong băng tần 300 GHz và 100 GHz với hiệu quả và đầu ra cao.
Đặc biệt, với bộ khuếch đại công suất cao, Fujitsu đạt được hiệu quả năng lượng cao nhất thế giới, điều này rất cần thiết để tăng phạm vi truyền thông trong khi giảm tiêu thụ năng lượng.
Sự phát triển của công nghệ 6G tiên tiến đem lại những thành tựu đáng kể. Tốc độ truyền dẫn đạt được tương đương với việc phát trực tuyến không dây 5 bộ phim HD mỗi giây, mở ra rất nhiều khả năng sử dụng cho tốc độ truyền dữ liệu.
Các chuyên gia nhấn mạnh rằng khả năng không giới hạn khi nói đến việc cung cấp kết nối liền mạch cho các công nghệ trong tương lai, cho phép các ứng dụng từ truyền hình siêu HD đến điều khiển thời gian thực trong xe tự lái, cũng như nhu cầu liên lạc ngày càng tăng.