广岛大学,国家信息通信技术研究所和松下公司宣布开发一种太赫兹(THz)发射机,能够在300 GHz左右的多个信道上以每秒10千兆比特的每信道数据速率进行信号传输。聚合多通道数据速率超过每秒一百吉比特。该发射器是作为硅CMOS集成电路实现的,这对商业化和消费者使用具有很大的优势。
这项技术可以开辟无线通信的新领域,其数据速率是目前技术允许的十倍。该技术的详细信息在1月31日至2月4日在加利福尼亚州旧金山举行的“2016年国际固态电路会议(ISSCC)”上发布。
THz频带是目前尚未用于无线通信的新的大量频率资源。其频率甚至高于毫米波无线局域网(从57 GHz到66 GHz)使用的频率,可用带宽要宽得多。由于无线链路的速度与使用的带宽成正比,因此THz非常适合超高速通信。该研究小组开发了一种覆盖275 GHz至305 GHz频率范围的发射机。该频率范围目前尚未分配,其未来的频率划分将在2019年国际电信联盟无线电通信部门(ITU-R)的世界无线电通信大会(WRC)上进行讨论。
如今,大多数无线通信技术使用较低频率(5GHz或更低)和高阶数字调制方案,例如正交幅度调制(QAM),以在可用的有限带宽内增强数据速率。该研究小组已经成功地证明了QAM在300 GHz和CMOS下是可行的,并且THz无线技术可以极大地提高无线通信速度。
“现在太赫兹无线技术拥有非常宽的带宽和QAM能力。使用QAM是在300 GHz时达到每秒100千兆比特的关键,”广岛大学物质研究生院物质研究科教授Minoru Fujishima说。 。
“今天,我们通常谈论无线数据速率,以每秒兆比特或每秒千兆比特为单位。但我预计我们很快就会谈到太比特每秒。这就是太赫兹无线技术所提供的。这种极端速度目前仅限于光纤我希望将光纤速度带到空中,我们朝着这个目标迈出了重要的一步,“他补充道。
该研究小组计划进一步开发300-GHz超高速无线电路。
“我们计划开发适用于300-GHz频段的接收器电路以及适用于超高速通信的调制和解调电路,”Fujishima教授说。
这项工作得到了300-GHz频段CMOS技术无线收发系统的研发支持,作为内政和通信部太赫兹频段关键技术研发计划的一部分。