Japonya'dan 6G rekoru: 560 GHz'de 112 Gbps kablosuz hız başarısı

Tokushima Üniversitesi'nden Prof. Takeshi Yasui liderliğindeki araştırma ekibi, 560 GHz terahertz bandında saniyede 112 Gbps kablosuz veri aktarım hızına ulaştı. Bu sonuç, 420 GHz'in üzerinde 100 Gbps barajını aşan dünyadaki ilk kablosuz iletim deneyi olma özelliği taşıyor ve 6G altyapı çalışmalarında kritik bir eşiğin geçildiğine işaret ediyor.

Geleneksel elektronik devreler, frekans 350 GHz'in üzerine çıktığında verimli çalışamamakta; sinyaller zayıflamakta ve faz gürültüsü adı verilen yoğun bir parazit ortaya çıkmaktadır. Ekip bu sorunu elektronik sınırları zorlamak yerine fotonik teknolojilere yönelerek çözdü. Sistemin kalbinde yer alan soliton mikrocomb çipi, son derece kararlı ve düzenli aralıklı lazer frekansları üreterek terahertz sinyalleri için optik bir referans görevi üstleniyor.

Entegre tasarım kararlılığı artırıyor

Araştırmacılar, optik fiberi doğrudan silikon nitrür bazlı bir mikrorezonatöre kalıcı olarak bağlayarak hassas optik hizalama sorununu da ortadan kaldırdı. Bu mimari sayesinde sistem hem daha kompakt bir yapıya kavuştu hem de titreşim ile çevresel etkilerden kaynaklanan bozulmalar büyük ölçüde azaldı. Sisteme entegre edilen sıcaklık kontrol mekanizması ise farklı ortam koşullarında bile stabil çalışmayı mümkün kılıyor.

Veri iletimi testlerinde iki farklı modülasyon yöntemi kullanıldı. QPSK modülasyonuyla 84 Gbps hıza ulaşılırken, daha gelişmiş olan 16QAM modülasyonuyla 112 Gbps değeri elde edildi. Her iki yöntemde de birden fazla optik taşıyıcı sinyal kullanılarak kapasite önemli ölçüde artırıldı.

Hedef tüketici değil, ağ omurgası

Bu başarı, kısa vadede akıllı telefonların hızını doğrudan artıracak bir gelişme değil. Teknolojinin asıl hedef alanı, baz istasyonları ile internet omurgası arasındaki yüksek kapasiteli veri hatları olan mobile backhaul altyapısı. Terahertz ışınlarıyla çalışan bu sistem, gelecekte bu hatlar için fiber optik kablo döşeme zorunluluğunu ortadan kaldırabilir.

Sistemin ticari ağlara entegre edilebilmesi için araştırmacıların önünde hâlâ aşılması gereken engeller bulunuyor. Faz gürültüsünün daha da azaltılması, daha yüksek mertebeden modülasyonların desteklenmesi ve uzun mesafeli anten tasarımlarının geliştirilmesi bu öncelikler arasında yer alıyor. Ekibin bir sonraki hedefi ise veri hızını ve iletim mesafesini eş zamanlı olarak artırmak.