5 Minuty
Čínský všefrekvenční čip slibuje nový směr pro 6G hardware
Čína oznámila prototyp prvního na světě takzvaného „všefrekvenčního“ rádiového čipu (RF front-end), určeného pro budoucí zařízení 6G. Tento miniaturní komponent dokáže pokrýt celé spotřebitelské bezdrátové spektrum – od pásem pod 1 GHz přes mmWave až po terahertzové frekvence. Podle výzkumníků zvládá v jednotlivém kanálu datovou propustnost přes 100 Gbps a přepínat mezi pásmy během mikrosekund. Pokud se tato technologie podaří komerčně využít, může urychlit přechod na 6G a podpořit vznik nové generace kompaktních, energeticky úsporných zařízení a sítí řízených umělou inteligencí.
Proč je tento vývoj důležitý pro rozvoj a standardy 6G
Na standardizaci 6G (IMT-2030) již pracují organizace jako Mezinárodní telekomunikační unie (ITU-R) či 3GPP. Rozsáhlé nasazení 6G se očekává kolem roku 2030 ve vyspělých regionech a klíčové jsou inovace, které zjednoduší vícepásmový provoz a zvýší spektrální účinnost. RF čip s pokrytím od 0,5 GHz až po 115 GHz v jediném komponentu výrazně snižuje složitost pro výrobce zařízení a urychluje nasazení od chytrých telefonů až po základnové stanice, drony a edge zařízení.
Hlavní vlastnosti nového čipu
- Všefrekvenční podpora: Čip je navržen pro provoz v plném uživatelském spektru – od nízkopásmových sub-6 GHz pásem až po mmWave a terahertzová pásma.
- Kompaktní rozměry: Aktivní část čipu měří přibližně 11 mm × 1,7 mm, což umožňuje snadnou integraci do mobilních zařízení a modulů.
- Extrémně rychlé ladění: Přepínání frekvencí probíhá dle zveřejněných údajů za méně než 180 mikrosekund – téměř okamžitě mezi různými pásmy a prostředími.
- Vysoká propustnost jednoho kanálu: Ověřená rychlost překračuje 100 Gbps na kanál, což je násobně více oproti špičkovým rychlostem běžného 5G připojení.
- Adaptivní výběr kanálu: Integrovaná funkce rozpozná dostupný („čistý“) kanál, když preferované pásmo není dostupné nebo je zarušené.
Technický kontext: Co nahradilo více rádiových modulů?
Dnešní smartphony a základnové stanice využívají zpravidla několik samostatných RF součástek – transceivery, výkonové zesilovače a anténní moduly – optimalizované pro konkrétní pásma (nízká, střední, mmWave). Tento prototyp zavádí programovatelnost a dynamické nastavení frekvence do jediného univerzálního čipu, čímž zkracuje RF řetězec a zvyšuje energetickou účinnost bez snížení výkonu.
Srovnání a význam pro trh
Špičkové spotřebitelské rychlosti 5G v zámožných zemích se dnes pohybují kolem 1 Gbps za ideálních podmínek; průměrné rychlosti na venkově často nepřekročí desítky Mb/s. Oproti tomu jediný kanál s rychlostí přes 100 Gbps umožní například téměř okamžité stažení 8K filmu (50 GB) nebo provoz cloudových aplikací v ultrajevné kvalitě. Pro mobilní operátory a výrobce znamená integrované RF řešení nižší náklady na komponenty, jednodušší certifikaci napříč regiony i menší rozměry zařízení.
Přínosy oproti současným RF architekturám
- Méně složitý hardware: Jeden čip může nahradit několik samostatných RF modulů.
- Kompaktnější zařízení: Umožňuje menší chytré telefony, nositelnou elektroniku i senzory.
- Nižší spotřeba a jednodušší chlazení: Integrované řešení může být úspornější než oddělené výkonové zesilovače pro každé pásmo.
- Plynulý vícepásmový provoz: Rychlé ladění zajišťuje lepší přechody mezi venkovským nízkofrekvenčním pokrytím a městskými mmWave hotspoty.
Praktické využití a první aplikace
Prototyp má širokou škálu možností využití v oblasti spotřebitelské i průmyslové. Očekávaní první uživatelé zahrnují:
- Chytré telefony a tablety potřebující stabilní vysokorychlostní připojení v různých zónách pokrytí.
- Základnové stanice a malé buňky s požadavky na flexibilní využití spektra a dynamické přidělení pásem.
- Drony, robotiku a autonomní vozidla s požadavkem na nízkou latenci a vysokou šířku pásma ve městech.
- Podnikové nástroje pro AR/VR a holografickou spolupráci, nebo telemedicínu s ultranízkou latencí, například vzdáleně řízená operace v reálném čase prostřednictvím terahertzových spojů.
Roadmap: od čipu k celému ekosystému
Výzkumníci plánují další krok – vývoj plug-and-play chytrých komunikačních modulů ve velikosti USB jednotky určených pro integraci do široké škály zařízení od telefonů a základnových stanic po drony a IoT brány. Zároveň očekávají, že tento čip urychlí rozvoj AI-sítí, které budou automaticky směrovat provoz, optimalizovat využití spektra a samy se vyrovnávat s rušením v síti.
Výzvy, které je potřeba překonat
Komerční nasazení bude vyžadovat mj. zvládnutí masové výroby, certifikace v různých národních frekvenčních režimech, efektivní chlazení v mobilních zařízeních a hladkou integraci s existujícími modemy a anténami. Významnou roli sehrají i geopolitické faktory a dodavatelské řetězce, které mohou tempo adopce na různých trzích ovlivnit.
Dopad na globální soutěž o 6G
Bez ohledu na to, zda se tento čipový prototyp stane celosvětovým standardem nebo konkurenční výhodou pro region, naznačuje rychlý technický pokrok integrace RF pro celé spektrum. Pro operátory, výrobce čipů i koncových zařízení znamená příslib kompaktních, energeticky nenáročných a ultravýkonných RF řešení šanci spustit 6G služby dříve a rozšířit možnosti budoucích aplikací.
Zdroj: phonearena
Komentáře