de.wedoany.com-Bericht: Forscher der japanischen Tokushima-Universität haben ein ultraschnelles 6G-Drahtloskommunikationssystem entwickelt, das mit Radiowellen im 560-GHz-Band eine Datenübertragung von 112 Gbps erreicht.
6G, der Nachfolger der 5G-Technologie, zielt darauf ab, ultraschnelle Verbindungen, extrem niedrige Latenzzeiten und KI-Integrationsfähigkeiten zu bieten, um die Entwicklung von Smart Cities, fortschrittlicher Medizin und der nächsten Generation industrieller Automatisierung voranzutreiben. Dafür müssen 6G-Netze in einem breiten Frequenzbereich von Standard-Mikrowellen bis hin zu höherfrequenten Terahertz-Wellen arbeiten. Allerdings stoßen herkömmliche elektronische Technologien bei der Erzeugung stabiler Hochfrequenzsignale über 350 GHz an Grenzen, da das Phasenrauschen – die kurzzeitige zeitliche Verzerrung der Signalfrequenz – bei höheren Frequenzen deutlich zunimmt und die Entwicklung ultraschneller Drahtloskommunikation im Terahertz-Bereich behindert.
Das Team der Tokushima-Universität entwickelte ein photonisches Drahtloskommunikationssystem, das Mikro-Kämme (Microcombs, d. h. Mikroresonator-Frequenzkämme) zur Erzeugung von ultrahochfrequenten Terahertz-Signalen nutzt. Das System kombiniert optische Technologien mit Drahtloskommunikation und erzeugt hochstabile Funksignale über ein lichtbasiertes System. Ein Mikro-Kamm ist ein winziges Chip-optisches Bauteil, das einen einzelnen Laserstrahl in mehrere präzise und äquidistante optische Frequenzspektren umwandelt. Seine extrem niedrigen Phasenrauscheigenschaften sind der Schlüssel für zuverlässige ultraschnelle Drahtloskommunikation.
Das System integriert das Mikro-Kamm-Bauteil mit einem faseroptisch gekoppelten Mikroresonator. Durch das direkte Bonden der Faser auf den Mikroresonator umgingen die Forscher die präzisen Anforderungen an die optische Ausrichtung und erreichten eine Miniaturisierung und Stabilität des Systems. Ein integriertes Temperaturkontrollmodul trägt zur Aufrechterhaltung einer konsistenten Leistung bei und ermöglicht einen zuverlässigeren Betrieb des Systems bei Umgebungstemperaturschwankungen.
Unter Laborbedingungen realisierten die Forscher eine drahtlose Datenkommunikation mit einer Rate von 112 Gbps im 560-GHz-Band, deren Leistung die aktueller herkömmlicher Terahertz-Kommunikationssysteme deutlich übertrifft. Nach Angaben der Forscher ist dies die erste Demonstration einer drahtlosen Kommunikation der 100-Gbps-Klasse in Frequenzbändern über 420 GHz. Im Experiment wurden zwei vom Mikro-Kamm-System erzeugte hochstabile optische Signale in ein 560-GHz-Terahertz-Drahtlossignal umgewandelt, das nach der Übertragung durch die Luft auf der Empfängerseite erfolgreich wiederhergestellt und dekodiert wurde.
„Dieses Ergebnis ist ein wichtiger Schritt hin zu praktischen 6G-Drahtlossystemen und ultraschnellem mobilen Backhaul", sagte Professor Takeshi Yasui von der Tokushima-Universität. Das Forschungsteam plant, in der Folgearbeit das Phasenrauschen weiter zu reduzieren, höherwertige Modulationsformate zu erreichen und die Übertragungsdistanz durch Verbesserungen der Terahertz-Ausgangsleistung und des Antennendesigns zu verlängern.
Die Forschungsergebnisse wurden unter dem Titel „Beyond 350 GHz: Single-channel 112 Gbps photonic wireless transmission at 560 GHz using soliton microcombs" in der Fachzeitschrift „Communications Engineering" veröffentlicht.
Derzeit wird die 6G-Forschung weltweit vorangetrieben. Beispielsweise gab letztes Jahr ein Team chinesischer Wissenschaftler der Peking-Universität und der City University of Hong Kong bekannt, dass sie einen Ein-Chip-„Vollfrequenz"-6G-Chip entwickelt haben, der Internetgeschwindigkeiten von 100 Gbps erreicht.
Im März 2026 gab Ericsson bekannt, dass sie nach dem Einsatz der Technologie zur Steuerung eines KI-Roboters und zur Durchführung von Echtzeit-Videostreaming den weltweit ersten 6G-Over-the-Air-Übertragungstest durchgeführt haben.
