Терагерцевий зв'язок: формування майбутнього бездротових технологій

Головна / Блог / Найновіші технології / Терагерцевий зв'язок: формування майбутнього бездротових технологій

Вступ  

Терагерцовий (ТГц) зв’язок означає використання електромагнітних хвиль у терагерцевому діапазоні частот, як правило, від 0.1 до 10 ТГц. Цей діапазон знаходиться між мікрохвильовими та інфрачервоними частотами, пропонуючи унікальні властивості, корисні для високошвидкісної передачі даних.  

Оскільки попит на швидший і надійніший бездротовий зв’язок зростає, ТГц зв’язок стає перспективною технологією для задоволення цих потреб, потенційно забезпечуючи швидкість передачі даних, яка на порядки перевищує швидкість поточних систем. 

Значення терагерцового зв’язку в телекомунікаційній галузі полягає в його здатності підтримувати надвисоку швидкість передачі даних і підтримувати постійно зростаючу кількість підключених пристроїв.  

Завдяки потенціалу покращення мобільного широкосмугового зв’язку, створення швидших локальних мереж і покращення зв’язку в центрах обробки даних ТГц зв’язок готовий зіграти вирішальну роль у наступному поколінні технологій бездротового зв’язку, включаючи 6G.  

Використовуючи частоти ТГц, провайдери телекомунікацій можуть забезпечити чудову продуктивність, зменшити затримку та підтримувати більш надійні та універсальні програми. 

Зміст

Технологічні досягнення 

Технологія 6G представляє майбутнє бездротового зв’язку, обіцяючи побудувати основу, закладену 5G, з ще більшою швидкістю, ємністю та надійністю.  

Очікується, що 2030G стане комерційно доступним на початку 6-х років. XNUMXG використовуватиме передові технології, такі як штучний інтелект, периферійні обчислення та ТГц зв’язок, щоб забезпечити безперебійне підключення та підтримку широкого спектру додатків, від автономних транспортних засобів до розумних міст і ефекту доповненої реальності. . 

У той час як 5G пропонує значні покращення порівняно зі своїм попередником із розширеним мобільним широкосмуговим зв’язком і меншою затримкою, 6G має намір розвинути ці досягнення далі. Основні відмінності: 

  • Швидкість і місткість: 6G має на меті забезпечити швидкість передачі даних до 100 разів швидше, ніж 5G, потенційно досягаючи терабітів на секунду. 
  • Затримка: 6G буде орієнтовано на наднизьку затримку, забезпечуючи зв’язок у реальному часі для критично важливих додатків, таких як дистанційна хірургія та автономне водіння. 
  • Область застосування: 6G підтримуватиме більш просунуті варіанти використання, включаючи голографічний зв’язок, цифрові двійники та розширену взаємодію між машинами. 
  • Інтеграція з ШІ: 6G глибоко інтегрує ШІ для оптимізації продуктивності мережі, управління ресурсами та покращення взаємодії з користувачем. 

Ці досягнення спільно сприяють реалізації амбітних цілей 6G, прокладаючи шлях до майбутнього повсюдного, високошвидкісного та інтелектуального бездротового зв’язку. 

Використовуйте наш послуги з дослідження ринку отримати конкурентну перевагу у своїй галузі!

Застосування терагерцового зв'язку

  • Надшвидкісні бездротові локальні мережі (WLAN)

Терагерцевий (ТГц) зв’язок може революціонізувати бездротові локальні мережі (WLAN), забезпечуючи високу швидкість передачі даних. Частоти ТГц можуть підтримувати швидкість передачі даних від гігабіт до терабіт на секунду, що значно перевищує можливості сучасних технологій Wi-Fi.

Це забезпечує безперебійну потокову передачу відео надвисокої чіткості, швидку передачу файлів і зв’язок із малою затримкою для таких програм, як віртуальна реальність (VR) і доповнена реальність (AR).

Висока пропускна здатність і швидкість ТГц WLAN можуть значно зменшити перевантаження мережі в густонаселених середовищах, таких як офіси, кампуси та громадські місця, забезпечуючи більш плавну та надійну роботу користувача.

  • Вхідний чіп підключення

Внутрішньочіпове підключення стосується зв’язку всередині інтегральних схем (ІС) в обчислювальних пристроях. Оскільки процесори та компоненти пам’яті стають все більш досконалими, потреба в ефективній передачі даних у мікросхемах стає критичною.

ТГц зв'язок може покращити внутрішньочіпове підключення, забезпечуючи швидшу та ефективнішу передачу даних між компонентами, зменшуючи затримку та покращуючи загальну обчислювальну продуктивність.

Це особливо важливо для додатків, які вимагають високої потужності обробки, таких як штучний інтелект, машинне навчання та аналіз даних у реальному часі.

  • Завантаження з термінала та підключення ферми серверів

ТГц зв’язок можна використовувати в публічних кіосках для швидкого завантаження вмісту, дозволяючи користувачам швидко передавати великі файли, такі як фільми або оновлення програмного забезпечення, на свої пристрої.

Це може бути особливо корисним у таких місцях, як аеропорти, торгові центри та місця проведення заходів, де високошвидкісна передача даних може підвищити зручність для користувачів.
Крім того, ТГц зв’язок може покращити зв’язок серверної ферми, забезпечуючи бездротові з’єднання високої пропускної здатності між серверами.

Це може збільшити швидкість передачі даних у центрах обробки даних, підтримуючи масштабні операції хмарних обчислень і покращуючи ефективність і продуктивність систем обробки та зберігання даних.

  • Розширений мобільний широкосмуговий доступ (eMBB)

Розширений мобільний широкосмуговий зв’язок (eMBB) є одним із основних варіантів використання 5G, і ТГц зв’язок може ще більше розширити його можливості.

Забезпечуючи надшвидкісні бездротові з’єднання, ТГц зв’язок може значно покращити послуги мобільного широкосмугового зв’язку, забезпечуючи швидший доступ до Інтернету, більш плавне потокове відео та більш надійне з’єднання в міських і сільських районах.

Це може покращити роботу користувачів із програмами, які потребують високої швидкості передачі даних, як-от прямі трансляції, онлайн-ігри та використання мультимедійного вмісту.

  • Terabit Wireless Зворотний трамвай

Бездротова транзитна мережа відноситься до каналів, які з’єднують базові станції з базовою мережею. ТГц зв'язок може підтримувати терабітний бездротовий зворотний зв'язок, забезпечуючи необхідну пропускну здатність для обробки масивного трафіку даних, створюваного сучасними бездротовими мережами.

Це важливо для розгортання мереж 5G і майбутніх мереж 6G, оскільки це гарантує, що мережева інфраструктура може підтримувати високу швидкість передачі даних і низьку затримку.

Використовуючи частоти ТГц для зворотного зв’язку, оператори зв’язку можуть зменшити залежність від волоконно-оптичних кабелів, знизити витрати на розгортання та надати гнучкі та масштабовані мережеві рішення.

Ці програми підкреслюють трансформаційний потенціал терагерцового зв’язку в покращенні різних аспектів бездротового зв’язку та мережевої інфраструктури.

Проблеми та рішення

Незважаючи на свій потенціал, терагерцовий зв’язок стикається з кількома проблемами:

  • Затухання сигналу: ТГц-хвилі дуже чутливі до затухання внаслідок поглинання в атмосфері, особливо водяною парою.
  • Обмежений діапазон: Ефективний діапазон ТГц зв'язку є відносно коротким порівняно з нижчими діапазонами частот, що обмежує його застосування в глобальних мережах.
  • Апаратні обмеження: Розробка ефективних і рентабельних ТГц трансиверів і антен залишається серйозною технічною проблемою.

Пропоновані рішення 

Дослідники та інженери активно працюють над рішеннями для подолання цих проблем:

  • Розширені матеріали та метаматеріали: Використання сучасних матеріалів і метаматеріалів може покращити продуктивність ТГц пристроїв і антен.
  • Методи формування променя та MIMO: Впровадження методів формування променя та множинних входів і множинних виходів (MIMO) може підвищити потужність сигналу та радіус дії.
  • Гібридні системи: Поєднання ТГц зв’язку з іншими діапазонами частот може створити гібридні системи, які використовують сильні сторони кожного діапазону для оптимальної продуктивності.
  • Алгоритми виправлення помилок: Розробка надійних алгоритмів виправлення помилок може пом’якшити вплив ослаблення сигналу та підвищити надійність зв’язку.

Інтелектуальна власність і патентний ландшафт

Інтелектуальна власність (ІВ) відіграє вирішальну роль у розробці та комерціалізації комунікаційних технологій терагерцового діапазону (ТГц). Захищаючи інновації за допомогою патентів, інтелектуальна власність сприяє створенню середовища, у якому дослідження та розробки (НДДКР) можуть процвітати. 

Патенти забезпечують правову основу, яка захищає інвестиції компаній і винахідників, заохочуючи подальші інновації та розвиток. 

У конкурентному середовищі ТГц зв’язку, маючи a надійний портфель IP має важливе значення для забезпечення позиції на ринку та використання можливостей ліцензування.

Еволюція управління IP у комунікаційному ландшафті ТГц 

У міру розвитку технології ТГц стратегії управління IP розвиваються, щоб не відставати від швидких інновацій. 

Компанії все більше зосереджуються на забезпечення патентів для фундаментальних технологій, таких як конструкції трансиверів, алгоритми обробки сигналів і нові матеріали, які покращують зв’язок ТГц. 

Стратегічні патентні заявки стають все більш складними, з наголосом на охопленні широкого спектру застосувань і потенційних майбутніх розробок. 

Крім того, спільні зусилля корпорацій, університетів і науково-дослідних установ у сфері досліджень і розробок призводять до спільних прав інтелектуальної власності та спільних патентів, що відображає міждисциплінарний характер розвитку ТГц технологій.

Кращі власники патентів і винахідники 

Провідні компанії в ТГц зв'язку патентний ландшафт включають великі телекомунікаційні та технологічні компанії, такі як Huawei, Samsung і Nokia, а також наукові установи, такі як MIT і Стенфордський університет. 

Ці організації знаходяться в авангарді розробки та патентування нових комунікаційних технологій ТГц, з численними патентами, поданими на різні аспекти технології.

 Розподіл патентних заявок за рік (2020-2024) 

Аналізуючи тенденції подачі заявок на патенти з 2020 по 2024 роки, можна побачити постійне зростання кількості патентів, поданих у просторі зв’язку ТГц. 

Основні правонаступники включають компанії зі Сполучених Штатів, Китаю та Південної Кореї, що відображає глобальний інтерес і прихильність розвитку цієї технології. 

Розподіл за роками вказує на зростаючий імпульс із значним зростанням кількості заявок за останні роки, що свідчить про прискорення інновацій та зусиль у розвитку.

Найкраща міжнародна патентна класифікація (МПК) 

Найпоширеніші класи IPC для патентів на зв’язок ТГц включають H04B (передача), H01Q (антени) і H03K (імпульсні методи). 

Ці класифікації висвітлюють різноманітні технологічні області, задіяні в розробці систем зв’язку ТГц, охоплюючи як апаратне забезпечення, так і інновації в обробці сигналів.

Правовий статус патентних сімейств 

Юридичний статус основних сімейств патентів у зв'язку ТГц різний, багато патентів все ще перебувають на стадії подання заявки. 

Однак значну кількість було надано, забезпечуючи міцну основу для постійних досліджень і розробок. 

Наявність виданих патентів вказує на розвиток галузі, де початкові зусилля з науково-дослідних робіт перетворюються на захищені законом інновації, готові до комерціалізації.

Огляд ринку та нові гравці

Вкладка світовий ринок терагерцової (ТГц) технології швидко розширюється завдяки значним досягненням у сфері телекомунікацій, охорони здоров’я, безпеки та наукових досліджень.

Це зростання зумовлене унікальними можливостями ТГц зв’язку, такими як надвисока швидкість передачі даних і покращене зображення. Ринок характеризується поєднанням відомих компаній і сплеском інноваційних стартапів, що розробляють передові ТГц рішення.

У міру розвитку цих технологій очікується, що вони створять значні можливості в різних секторах, що ще більше прискорить зростання ринку.

Найкращі стартапи терагерцевих комунікацій

Кілька багатообіцяючих стартапів роблять помітні кроки в комунікаційному просторі ТГц.

Такі компанії, як TeraView, Menlo Systems і Bridge12 Technologies, знаходяться в авангарді, розробляючи інноваційні ТГц технології та програми.
Ці стартапи мають вирішальне значення для просування інновацій, розширення можливостей зв’язку ТГц і швидкого виведення нових рішень на ринок.

Їхній внесок є важливим для поточної еволюції та комерціалізації технології ТГц.

Висновок

Терагерцевий зв'язок має величезний потенціал для трансформації телекомунікаційної галузі та за її межами. 

Незважаючи на поточні виклики, поточні дослідження та технологічний прогрес прокладають шлях до практичного та широкого впровадження зв’язку ТГц. 

Оскільки індустрія продовжує впроваджувати інновації та долати ці перешкоди, зв’язок у ТГц зіграє ключову роль у майбутньому бездротових технологій, пропонуючи безпрецедентну швидкість, ємність і зв’язок.

Про TTC

At ТТ Консультанти, ми є провідним постачальником індивідуальної інтелектуальної власності (IP), технологічного аналізу, бізнес-досліджень та підтримки інновацій. Наш підхід поєднує інструменти штучного інтелекту та великої мовної моделі (LLM) із людським досвідом, забезпечуючи неперевершені рішення.

Наша команда включає кваліфікованих експертів з ІВ, технічних консультантів, колишніх експертів USPTO, європейських патентних повірених тощо. Ми обслуговуємо компанії зі списку Fortune 500, новаторів, юридичні фірми, університети та фінансові установи.

послуги:

Виберіть TT Consultants для індивідуальних високоякісних рішень, які переосмислюють управління інтелектуальною власністю.

Зв'язатися з нами

Поговоріть з нашим експертом

Зв’яжіться з нами зараз, щоб запланувати консультацію та почати формувати свою стратегію анулювання патенту з точністю та передбаченням. 

Поділитися статтею

Категорії

TOP
Popup

РОЗБЛОКУЙТЕ СИЛУ

Вашої Ідеї

Розвивайте свої знання про патенти
Ексклюзивна інформація чекає в нашій розсилці

    Замовте зворотній дзвінок!

    Дякуємо за інтерес до TT Consultants. Будь ласка, заповніть форму і ми зв'яжемося з вами найближчим часом

      Замовте зворотній дзвінок!

      Дякуємо за інтерес до TT Consultants. Будь ласка, заповніть форму і ми зв'яжемося з вами найближчим часом