Mặc dù dự kiến phải đến cuối thập kỷ này mới triển khai thương mại các hệ thống thông tin liên lạc 6G, nhưng công việc đang được tiến hành tốt ở các phòng thí nghiệm trên toàn thế giới để có được thiết bị cơ bản thiết yếu làm nền tảng cho cơ sở hạ tầng như vậy. Với mong muốn dẫn đầu trong lĩnh vực mới, nhà mạng NTT Docomo của Nhật Bản đang hợp tác với các công ty công nghệ NTT Corp, NEC và Fujitsu để cùng phát triển một thiết bị không dây cấp cao nhất có khả năng truyền tốc độ cực cao 100 Gbps ở dải tần 100 GHz và 300. Các dải tần dưới terahertz GHz.
Đặt công việc của họ vào bối cảnh, các công ty cho biết trong kỷ nguyên 6G, mạng không dây có thể sẽ hỗ trợ các ứng dụng từ truyền phát video siêu HD đến điều khiển thời gian thực trên các phương tiện tự hành, cũng như nhu cầu liên lạc ngày càng tăng.
Dự kiến, truyền thông không dây dung lượng cao sẽ đạt được bằng cách khai thác băng thông dồi dào có sẵn ở băng tần dưới terahertz từ 100 GHz đến 300 GHz. Tuy nhiên, so với 28 GHz và các băng tần milimet khác được sử dụng trong các hệ thống 5G hiện tại, tần số cao hơn nhiều của băng tần dưới terahertz sẽ yêu cầu các thiết bị không dây hoàn toàn khác hiện đang được phát triển từ đầu.
Các đối tác trong dự án mới này cho biết nỗ lực này sẽ cần phải vượt qua một số thách thức chính để thành công, chẳng hạn như xác định các yêu cầu hiệu suất cụ thể của các thiết bị không dây hoạt động ở băng tần sub-terahertz và sau đó thực sự phát triển các thiết bị đó.
Trọng tâm của thành quả đầu tiên của mối quan hệ hợp tác này là công việc R&D mà bốn công ty đã tiến hành trên các thiết bị tần số dưới terahertz kể từ năm 2021 nhằm đón đầu kỷ nguyên 6G sắp tới. Cho đến nay, các thử nghiệm về một thiết bị không dây được phát triển chung đã đạt được tốc độ truyền cực cao 100 Gbps ở băng tần 100 GHz và 300 GHz ở khoảng cách lên tới 100 mét. 100 Gbps là chuẩn mực chính cho truyền thông di động. Nó nhanh hơn khoảng 20 lần so với tốc độ dữ liệu tối đa 4,9 Gbps của mạng 5G hiện tại.
Xem xét vai trò và thành tựu của bốn tổ chức riêng lẻ, Docomo đã phân tích cấu hình và hiệu suất hệ thống không dây cần thiết cho các ứng dụng viễn thông 100 GHz và đã phát triển thiết bị truyền dẫn không dây có khả năng truyền tốc độ dữ liệu tương đương 100 Gbps ở khoảng cách 100 mét.
NTT đã tiến hành nghiên cứu các thiết bị không dây 300 GHz và các thiết bị liên quan như bộ trộn băng rộng và đã phát triển một thiết bị không dây cấp cao nhất có khả năng truyền 100 Gbps trên mỗi kênh ở khoảng cách 100 mét trong băng tần 300 GHz.
Sau khi phân tích cấu hình hệ thống không dây dành cho viễn thông ở băng tần 100 GHz, NEC đã phát triển ăng-ten mảng pha chủ động (APAA) đa phần tử bao gồm hơn 100 phần tử ăng-ten.
Sau khi nghiên cứu các công nghệ bán dẫn phức hợp cho phép khuếch đại tín hiệu hiệu suất cao, đầu ra cao để mở rộng phạm vi liên lạc và giảm mức tiêu thụ điện năng ở băng tần 100 GHz và 300 GHz, Fujitsu cho biết họ đã đạt được hiệu suất năng lượng cao nhất thế giới trong bộ khuếch đại công suất cao dưới điều kiện năng lượng cao cụ thể trong dải phổ kể từ tháng 3 năm 2024.
Trong tương lai, bốn công ty cho biết họ sẽ tiếp tục tiến hành R&D sâu rộng về viễn thông tần số dưới terahertz, sử dụng thế mạnh của mỗi công ty trong nhiều sáng kiến khác nhau để góp phần tiêu chuẩn hóa 6G.