日本6G芯片单载波100Gbit/s什么水平？

shuszhao

近日，日本NTT集团旗下的设备技术实验室Hideyuki NOSAKA、Hiroshi HAMADA等专家近期撰文，介绍了所研发的面向6G太赫兹无线通信的超高速芯片技术。在此之前《电子工程专辑》曾报道，美国加州大学尔湾分校（UCI）纳米通信集成电路（NCIC）实验室也在7月份开发了一款超越5G的收发器芯片……
5G才刚刚开始商用，但是围绕着下一代的6G技术的研究早已经开始，不少国家、机构、企业都开始了6G的预研工作。
近日，日本NTT集团旗下的设备技术实验室Hideyuki NOSAKA、Hiroshi HAMADA等专家近期撰文，介绍了所研发的面向6G太赫兹无线通信的超高速芯片技术。这款6G超高速芯片采用磷化锢(InP)化合物，并在300GHz超高频段进行了无线传输实验，使用16QAM调制时，获得了100Gbps的超高速度，相当于10万兆有线网络。
更令人惊叹的是，这一高速只使用了一个载波，如果再辅以多载波聚合，以及MIMO、OAM等空间复用技术，或者未来研发出新的相关技术，组合之下速度更是不可限量，预计至少能达到400Gpbs，也就是如今5G速度的至少40倍。

当然了，28GHz毫米波就面临传输距离、损耗的严峻考验，300GHz超高频需要克服的困难必然更多，而且注定只适合短距离高速传输。该技术预期将开启通信和非通信领域未使用的太赫兹频段的使用，例如成像和传感。NTT表示，希望能带来使用超高速集成电路的新服务和产业，并进一步推进技术发展
在此之前《电子工程专辑》曾报道，美国加州大学尔湾分校（UCI）纳米通信集成电路（NCIC）实验室也在7月份开发了一款超越5G的收发器芯片，该芯片比目前任何可用的芯片处理数字信号的速度明显快很多，而且更节能。这是利用一种独特的数字模拟架构来实现的，这种结构通过调制模拟和射频域中的数字位来显著降低数字处理的要求。研究人员称，他们已经通过这种方法克服了摩尔定律的局限性。
20191021-001.jpg他们采用55纳米的SiGe BiCMOS工艺制造了单通道115-135 Ghz接收器原型。经测量，该器件在30 cm的传输距离下，无线数据传输速率为36Gbps。在接收端，8PSK信号片上解调的误码率（BER）为1e-6。在此误码率下测量的接收器灵敏度为-41.28 dBm。包括衬垫和测试线路（2.5 mm²的有效区域）在内，该原型占了2.5 x 3.5 mm²的裸片面积。它所消耗的直流总功率为200.25mW，最大变频增益为32dB，最小噪声系数是10.3dB。
NCIC Labs还开发了一种在模拟和RF域中调制数字位的技术，从而可以实现以更低的成本和更低的能耗实现芯片布局，能够以比当前系统更低的成本和能耗来传输超过100GHz的信号。

2019年全球主要的5G芯片厂商都推出了相应的产品，2020年全球主要国家都将开始启动5G规模化应用，与此同时，《电子工程专辑》也报道，全球各国以及主要的通信芯片厂商也纷纷加快了对于6G技术的初期研发。
在今年1月，韩国LG宣布设立6G实验室；今年6月，三星电子公司副主席李在镕也宣布，将继续投资未来的业务，包括6G和系统芯片；
今年3月，全球首届6G峰会在芬兰举办。主办方芬兰奥卢大学邀请了70位来自各国的顶尖通信专家，召开了一次闭门会议，主要内容就是群策群力、拟定全球首份6G白皮书，明确6G发展的基本方向；（参考阅读：全球首份6G白皮书公布）
今年6月，诺基亚，爱立信和SK电讯宣布建立战略合作伙伴关系，共同研究6G；
今年9月，华为公司创始人任正非接受外媒记者采访时透露，华为早已开始了对于6G研究，华为的6G技术“也是领先世界的”；
今年11月，中国国家科技部会同国家发展改革委、教育部、工业和信息化部、中科院、自然科学基金委在北京组织召开了6G技术研发工作启动会；
本月初，NTT与索尼、英特尔三家公司宣布将在6G网络研发上进行合作。
……
与5G不同，6G将着力解决海陆空天覆盖等地域受限的问题，包括整合卫星通信，以便实现全球的无缝覆盖。同时，6G还将向更高频段扩展以获取更大传输带宽如毫米波、太赫兹、可见光等，以满足流量、连接数急剧增长的需求。预计单终端峰值速率指标可以达到100Gbps以上，设备连接的密度可能会增长到每立方米数百个设备。
不过，从目前来看，围绕6G研究才刚刚开始，还有非常多的不确定性和难题需要解决，预计最快也要等到2030年才可能实现商用。

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maogege-chen

5G都没倭寇啥事，还想搞6G ？

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nick_cai

日本6G芯片单载波100Gbit/s什么水平？