请记住官方帐户⭐️，您不会尽快观看Push。第六代（6G）无线技术更接近现实。据报道，中国研究人员在全球范围内发布了第一个“全频” 6G芯片。 CHIP具有每秒超过100千兆位的移动互联网速度（GBP），并在北京大学和香港城市大学开发了一组科学家。 6G技术是5G的继任者，有望为我们的沟通方法带来巨大的飞跃。它将带来许多优势，例如超高速度连接，超低延迟和AI集成，可以实时管理和优化网络。为了实现这些优势，6G网络将必须使用一组频率范围，从标准微波炉到较高的Teahartz波频率。当前的5G技术使用有限的无线电频率，类似于前几代无线技术。这新芯片仅在11mm x 1.7mm上测量，并且缩略图大小。它以从0.5 GHz到115 GHz的各种频率运行，传统上需要九个独立的无线电系统才能覆盖此频谱。研究人员对自然界发表的一篇论文评论说：“我们建议的系统代表了迈向整个频谱的重要一步。” “与以前的无线演示相比，这允许更高的带宽，数据速率和系统功能重新配置全链式无线通信。传统系统需要许多独立的成分来实施每个任务。芯片还增强了现代的信号和传递。电流调制器将无线信号转换为光学信号，然后形成所需的RAD通过光电振荡器信号。 6 GHz频率调整为180微秒，比以前的Art.Chip更快。许多专家依靠商业6G网络在2030年左右开始旋转。在此之前，我们需要做很多工作来开发所需的基础架构并开发兼容设备。但是，当一些科学家说，当超快速连接到来时，这将导致新的服务和创新浪潮，这些浪潮可以开始改变我们使用互联网的方式，智能城市的力量，甚至改变我们生活的各个方面。用于全光谱无线通信的超螺纹片上光子学，即将到来的第六代，最终无线网络将在频率范围内运行，从微波范围范围范围内，毫米波到Terraing支持无处不在的无处不在连接到不同的应用程序。它需要一个通用硬件解决方案在此广泛的范围内，可以自适应地重新配置，以支持全频段和动态频谱管理的范围。但是，由于设备的带宽和系统的自然结构，现有的电气或光子有助于解决方案在满足这一要求方面面临许多挑战。在这里，我们显示了超过100 GHz的前所未有的自适应无线通信频率，这是由薄膜硅甲锂（TFLN）光子无线系统提高的。 Pucker的影响和TFLN平台的可扩展性的影响，我们实现了操作的关键要素的整体整合，包括基带调制，宽带无线光子转换以及重新形成的载体和本地信号一代。我们的信号源被宽带调谐光电振荡器（从0.5 GHz到115 GHz）激活，该频率范围从0.5 GHz到115 GHz，它提供了创纪录的高稳定性频率稳定性，并且具有相同的连贯性。基于宽阔的D可重新配置的集成光子解决方案，我们在九个连续的频段中实现了全链路无线通信，其通道速率达到100 GBP的记录。实时维修可以分配频率，这是确保在复杂频谱环境中高可靠性的基本能力。我们提出的系统代表了迈向未来全光谱和全赛纳里奥无线网络的重要一步。无线通信技术通过启用广泛和较大的连接来影响我们的信息SA社会。为了满足不断增长的访问需求，未来的第六代（6G）和最终（XG）有望轻松使用整个频谱的资源来满足各种应用程序方案（图1A）。例如，高频毫米波和亚挑战率频段将进一步提高数据速度并降低延迟，从而促进新兴数据服务，例如扩展现实（XR）和远程操作8。同时，低损失。低于6 GHz和微波带继续提供广泛的空间或城市中心。此外，该系统必须具有实时光谱​​可重构性，以确保有效利用光谱并可靠地访问复杂的光谱环境，这些光谱环境通常被推导为智能无线电。为了支持整个频谱视觉，迫切需要使用“单一适合的”硬件解决方案，该解决方案可以配置为在整个频谱中运行。具体来说，它应该支持基带和无线电频率（RF）频段之间的高诚实和宽带转换，具有宽带可调性和稳定性的低噪声源以及该无缝操作的低级芯片级集成功能，以将所有基本功能集成在紧凑型套件中的合作伙伴关系中。图1：超汇总带积分光子学赋予整个无线网络a。预测的全景无线网络的频率很大，从下方的低频（深绿色）6 GHz至高频（红色）亚tertztz频带。传统的电力解决方案需要每个带频率的不同设备组，以及基于积累噪声的乘数的高频资源。 b。所提出的集成光子方案的概念图可能实现了光谱的自适应全部操作。宽带Phottelectric振荡器会产生频率调整的信号，涵盖整个带频率并保持低噪声水平。 c。薄膜锂尼贝特光子无线无线，用于超租赁带载体和局部振荡器的生成，信号调制和原理图医生的解决方案。星号表示当前未集成到TFLN芯片中的成分。 d。制成的TFLN芯片的光学显微镜图像。 e。共包装光子无线系统的图片。 BB mod。，基带调节器； w -p Conv。，无线-Photon转换； LO，本地振荡器；一代，一代； OEO，光电振荡器。零如果对齐。零如果对齐。但是，这种宽带和可配置的硬件的实施面临许多挑战。传统的电力解决方案通常仅以频带的特定频率进行操作，因为基础的电动组件需要每个频段的各种设计，结构，结构和材料。因此，覆盖广泛的频谱需要一系列独立的子系统，这些子系统是针对每个频段特别自定义的。这不仅增加了系统和成本的复杂性，尤其是在较大的扩展情况下，而且还限制了频谱管理所需的频率的频率加强。此外，基于级联频率乘数频率的电信号的噪声在高频上增加，从而导致不同频段之间的性能不均匀，并且通信质量的退化。 Opttoelectronics的最新进步提供了新的Oppor使用光学系统固有的大带宽实现宽带操作。具体而言，可以通过宽带电光（EO）调制器（即无线 - photon转换）光学地实现多波段无线接受。使用光学设备可以更灵活地处理调制的光信号，并通过光纤网络分布。就信号产生而言，无线载体和局部振荡器信号可以形成两个激光源的光学下降。包括这些内容，可以通过控制激光频率来轻松设置射频的频率，并且曲调的曲调受到光电探测器的带宽的限制。该方法还允许使用经过验证的光学调制方法对无线信号进行高速相位/正交（I/Q）调制，从而以低成本支持超高数据吞吐量。尽管自适应光子无线系统自然适合高频，但可以实现紧凑的MULTi频段系统仍然面临三个主要挑战：首先，当前的光学无线生成解决方案很难同时实现低噪声，宽带可调性和紧凑性。由两个不相关的自由运行激光器产生的信号通常显示出更多的相位噪声和频率不稳定。 kapag是由外部微波源调制的，两个光学边带从单个激光资源中得出可以使得统一性更好。但是，光频率繁殖过程仍然受到与电子乘数相同的噪声积累定律的限制。虽然更先进的技术（例如光频）（OFD）可能会提供过多的低相位噪声，但它们通常需要复杂的外部锁定方案，而牺牲了频谱灵活性和系统的简单性。其次，将无线仪转换为当前演示通常是使用带有H的大量硝酸锂或基于硅的调节器实现的由于其自然机制（如等离子体分散）或表面等离子体的极化效应，IGH驱动驾驶高电压驱动或大量固有光插入的问题。这些局限性降低了信噪比（SNR）和信号速度。第三，尽管某些演示组件使用集成的光子技术，但完整的通信系统在很大程度上仍然是分开的。简而言之，基于光子集成电路（PIC）的低噪声，可调宽带可调，高集成无线解决方案的探索仍然未知。在这里，我们通过开发一个将基于薄膜锂锂（TFLN）的平台重新配置的光子无线系统来提及这些挑战。与传统的Niobate设备相比，TFLN平台提供了更广泛的带宽，覆盖毫米波和Sub-Tretahertz BandWe将包含在一个芯片中。使用这些独特的功能，我们实现了超级基于光电振荡器方案，Indeband无线载体和局部振荡器（LO）信号生成，该方案产生高度稳定的微波信号，并保持流动频率从0.5 GHz到115 GHz的恒定旋转，同时保持相同的连贯性。我们甚至包括具有基带调制和无线光子转换模块的宽带信号资源，以实现无线光子电路，从而使高保真自适应的无线通信与带宽至100 GHz。我们在整个九个连续的频段中实现了端到端的高速无线通信，峰值数据速率超过100 Gbps。基于超宽的运行带宽和实时维修，我们展示了有线P系统管理频谱并成功解决了三个经典挑战，以提高无线通道添加通道的质量，避免了干扰和动态的零多样性对齐。我们的超级无线光子方法可以提供E维修和灵活性对后代的智能无线网络。基于PIC的无线系统体系结构的图1B和C显示了我们提出的宽带的示意图，该图可以开发无线光子系统。系统性能的关键要素，包括振荡器信号的载体和本地生成，无线光子转换和基带调制，都集成到同一TFLN芯片中，以传递和接收无线信号。 TFLN芯片是使用晶圆级阶梯光刻制成的，并打包用于测试测试系统的性质（图1D，E）。光子芯片的功能区域为11 mm×1.7 mm，其宽度与典型的电子驱动器芯片和毫米波天线兼容，具有潜在的电光共包装。在无线发射器（TX）中，使用含有高速电流相调节器A的光电振荡器形成宽带可调式载体D高质量（Q）微环谐振器（MRR）。在光电振荡的预期频率下，两个相位调制的边带之一与MRR的共振频率对齐并过滤，从而实现了相位到强度的调制转换。调制光信号转换回光电探测器中的电域，后来恢复到电流调节器以关闭光电振荡环。当光学放大器和电动放大器的收益足够高时，可以实现阳性反馈，从而导致光电环的自我调查振荡。我们的电流调节器具有先进的槽电极设计，仅显示1.3 dB的电流滚动，在67 GHz时，外推的3 dB带宽为110 GHz。这允许在无误的带宽中极大地激发光电振动。具有近100万个高度自然Q，并具有自由频谱范围（FSR）134 GHz，MRR允许狭窄的光学滤波到频率较大的频率频率。该MRR滤波器的芯片热调谐功能使振荡频率的振荡频率选择。为了将基带信号加载到无线载波上，首先部署了一个相之间的正交（IQ）调制器，以将信号转换为光学域TOTHE载波是单层调制。此后，智商调制的边带和 - 滤光器光电振荡信号与宽带光电探测器混合。它将开发一个调制的无线信号，其载体频率取决于光电免疫的频率。重要的是，载体生成和智商调制过程共享相同的激光资源，确保最终信号的强相干性。总而言之，TX芯片可以在带宽范围内的可调节中心频率的上行无线数据流。收到（RX）后，光学辅助无线信号进行下调，从而消除了对一定频率频率频率的需求。为此，我们使用另一个具有更具抗药性半波电压（Vπ）的宽带电流调节器来转换无线信号，从直接接收天线到光学结构域。为了将调制的光学信号转换回基带，基于TX中同一光电上使用的过程形成了音调LO信号。调制的边带是 - 过滤器并最终与光学LO混合，以接收光电探测器以获取基带通信信号。用于生成载体和LO的玻璃玻璃的建筑可确保广泛的带宽并修复TX和RX的末端。此外，LO频率可以很好地焦点以准确地对齐接收信号的中心的频率，从而使零中间频率（如果）接受。零，如果可以直接在现场或进一步的发行中解调信号和LOS在远程中央单元（CUS）中以损害低光纤网络。除了宽带宽度和低Vπ外，TFLN EO调制器还具有高度依从性，这是由于Niobate锂的线性主题所致，从而确保在EO转换过程中最小的信号失真。测得的调制器无杂种动态范围（SFDR）约为99 dB Hz 2/3，这受到马赫 - Zendel干涉仪的电影传输功能的限制，甚至可以使用高级线性化技术改进。通常，提出的光子无线核心可最大程度地减少带宽压制的设备的使用，这仅需要所需的电动放大器和无线天线作为外围电路。通过与各种专用外围电路的合作，最终满足了6G全向方案的需求，后者支持整个波段范围和自适应无线通信。在超宽带宽上保持恒定操作，我们首先表明差异拟议的集成光子无线方法的租金元素可以在宽带宽度上提供高性能和恒定性能。对于无线 - 光子转换（图2A），通过天线链路调制器发送并接收了使用正交相移键（QPSK）调制的不同载波频率的无线波形。测得的频谱如图2B所示，显示到Z调制的100 GHSA频率，接收光侧带的强度略有变化。对高频（80 GHz）无线接收的进一步识别，即对宽光载体长度的响应从1,515 nm到1,630 nm（图2C）也是NIT（图2C）也显示出相等的频谱性能。无线载流子和光带的常数具有基于波长划分多路复用的大容量纤维无线电前序系统的潜力。图2：宽带无线光子转换和无线信号生成A，无线 - 光子转换设备。 b，c，在不同的无线（B）和光学（C）载波频率下测量频谱。 d。基于OEO的信号生成的产生。 e。使用OEO解决方案的原理，其中可以通过组织光学共振频率而不影响噪声的性能来配置社交频率。 f。信号资源基于传统乘数的工作原理，其中噪声是级联的。 g。测得的OEO光谱RBW为51 kHz。 h。 OEO信号相测定的不同频率的噪声显示在频段中的性能相同。我。获得的频率误差图。 OSA，光谱分析仪； EDFA，掺杂的纤维放大器； EA，电动放大器； PD，光电探测器； MS，微波资源； CW，挥手。接下来，我们将显示具有灵活维修和低噪声性能的载体信号和LO的生成，频率从0.5 GHz到115 GHz（有关详细信息，请参见方法）。光电的振荡过程符合范德波尔（Van der Bohr）模型，其中社会频率取决于激光和MRR共振峰之间相对子的频率的差异。图2G显示了测得的信号频谱，覆盖了几乎连续的全频率范围，频率间隔为500 MHz。两个带有LOSESG数据的狭窄光谱区域对应于接近MRR FSR的一半的社会频率（约67 GHz），以及两种类型的放大器（约76 GHz）之间的社交频率。 EO光环 - 连接信号发生器基于光子芯片溶液，该溶液有效地将9个RF谱带结合到七个八度范围中，这是传统电子产品无法实现的。尽管在频段的每个频率下仍需要以外围 - 专注于DE-电机放大器（例如DE-电机放大器）儿子（图2E）。因此，它减少了对非常小的MRR的需求，从而增加了谐振峰之间的频率。此外，我们尚未证明使用单个GroupOf硬件在100 GHz以上实现宽带振荡的可行性。更重要的是，信号产生的拟议结构克服了在乘数方案的传统频率中噪声积累的重要挑战（图2F），其中进一步的相位噪声根据Δl= 20×log 10（n），而n代表n代表生殖因子。图2H显示了在不同世代的5 GHz频率（20 GHz和90 GHz）中测得的相位噪声曲线，与每个ISAPARE-都密切相关，在10 kHz频率偏移量上具有相同的-85 dbc Hz -1相噪声（绿色曲线）。我们甚至将噪声性能与合成器芯片的商业频率与乘数的后部进行了比较。另外，可以通过添加更长的光纤环。在10 kHz的频率偏移量为2 km的频率延迟时测量的相位噪声超过-kufrom -110 dBC Hz -1（蓝色曲线）。在这里，由于MRR的带宽滤波器相对较宽，因此无法有效地抑制边缘模式，可以使用双回路方法来解决，并进一步增加MRR 14的Q系数。由于Downmix发现系统的额外噪声，该相的测量噪声增加到90 GHz超过10 kHz的偏移超过10 kHz的偏移。此外，为了识别平台和结构的稳定性，使用电频谱分析仪记录一个自由探索的频率，每分钟约20 GHz一个小时。如图2i所示，结果表明，大多数偏差小于每百万分（ppm），即使在基于PID的MRR 40频率锁定下，它也比其他平台好几乎是其他平台的10倍。 Minagawe的下一次通信多波段融合无线，具有Pro的宽带一致性摆放的光子无线系统显示端到端无线通信，可以在连续九个频段中重建。图3A显示了TX和RX结束系统的详细配置，其中宽带可重新配置可配置的光子无线核心与其频带中电子和天线的支持结合使用，以实现完整的系统功能。与基于基于硅的调节器的光子辅助的先前的通信方法相比，此处的TFLN调节器的插入损失较低（小于2 dB），较低的半波电压和更大的带宽，可确保最小的功率损耗和良好的信号与噪声比率，而Ultta-w-w-w-w-w-ww-ww-ww-w-ww-ww-ww-ww-wwawawawawawawide信号比例。为了验证这些优势，我们使用扬声器天线以从5 GHz到100 GHz的载体频率以5 GHz的间隔进行全光谱无线通信，以发送和接收高速无线信号。使用三组天线覆盖特定的带频率：2-18 GHz，18-50 GHz和75-110 GHz。由于该范围内大气吸收高，由于其使用量有限，因此50-75 GHz带被禁用。图3B显示了不同频率通道处的代表性星座图，具有不同的数据速率和调制格式，即QPSK和16个正交振幅调制（16-QAM）。在35 GHz和95 GHz中心频率下，单渠道交付高达100 Gbps（BER为95 GHz甚至更低），这是关节无线通信辅助光子的最高数据速率。此外，除了低频载体有限的带WID数据速率为0 Gbps的低频载波证实了系统性能在较大频率范围内的一致性，均超过30 GHz的载流子频率的所有通道都达到了5个以上。图3：多波段无线A端到端无线通信实验设备的通信结果。图I -VI显示了必需位置O的光谱和电谱f电路。 b。星座图在不同的频带上测量。 c。用不同频带测量的BER摘要。带有点的橙色和蓝线分别对应于判断误差和软判断的正向校正。 awg，不是一个合理的海浪； MRR，微孔谐振器； IQ mod。*，同相和正交调节器。我们使用具有集成偏置点控制的商业智商模块来替换芯片智商调节器，这简化了通信实验的复杂性并防止了其他失衡。 EDFA，掺杂的纤维放大器； EA，电动放大器； BPF，光带通滤波器，BNF，光带陷阱滤波器。在图3C中，我们总结了使用标准数字信号处理流量获得的所有测量带的BER结果。所有九个不同频段（L，S，C，X，KU，K，KA，U和W）的BER输送值小于硬性判断前向误差校正（HD-FEC）或软JUdgent向前误差校正（SD-FEC）阈值。数据传递性能主要受两个因素限制。首先，天线和放大器的性能应在其中心频率下进行优化，而在远离该中心的频率时，天线和放大器的性能会降低。 Makikita来自W-Band 60 Gbps的BER值（图3C中的红色虚线），并且性能将在频段侧附近显着降低。第二个限制因素是电气设备的不愉快的内频谱响应，即涟漪和塌陷，这可能导致侧带的不均匀负载。如下部分所述，对于高阶调制格式（例如16-QAM），这种类型的信号衰减更为明显，可以通过与精美载体和LO频率调整进行消除。频谱的动态管理最终，我们通过频谱的动态管理显示了实时宽带修复系统的实时宽带。与tHermal Light效应，系统可以快速调整载体/LO频率以达到180的6 GHz调整范围。这些能力大大提高了无线系统在复杂的实用情况下的灵活性。例如，如上一节所述，电气设备（主要是天线和电动放大器）的不完善响应可能会在某些频带中引起明显的波动。如图4A所示，其他效果（例如多径干扰）也可能导致类似的损坏。传统上，这种效果通常会因（OFDM）算法的正交频施加多路复用而降低。在这里，我们提供了一种更基本的硬件解决方案，可通过紧密的连续频率调整轻松搜索具有增强可靠性的最佳频率点。如图4B所示，W频段TX和RX末端使用的LNA显示了iSang不平坦的频率响应，振幅变化超过4 dB。这种变化 - 这种变化导致明显的失真OF在80 GHz工作时接收频谱（图4C，上方）。自适应将操作转移频率转换为98 GHz可显着提高信号质量，从而在光学结构域中产生平坦的光谱包络（图4C，下面）。图4D总结了94至100 GHz之间的120 Gbps 16-QAM信号，优化的工作点为97.5 GHz，证实了可重新配置系统在实现通道适应中的有效性。图4：系统协调a频谱适应图的无线频谱的管理。 b。无线通道对实验的不完美频率响应。 c。载荷信号的光谱失真分别为80 GHz（顶部）和98 GHz（底部）。 d。 120 Gbps 16-QAM信号的BER以不同的频率通道进行测量。 e。主动阻塞的设置和原理图。 F，G，基带功率谱和解调星座图，以防万一F在25 GHz（F）和96.55 GHz（G）的初始频率下，f干扰（插图V）和分离（插图VI-X）信号。图（i）和（vi）显示了目标信号的功率谱密度以及在各种情况下的干扰信号。图纸（II-V和VII-X）显示了对十二生肖和BER的理解。 h，目标和LO信号之间对齐频率的图。我。四个信号的BER和频率偏移之间的相关性。无线通信中的另一个普遍挑战是破坏嘈杂和拥挤的无线环境。如图4E所示，引入了一个额外的天线，以发送一个截然不同的信号，该信号在频域上覆盖了原始信号。 RX天线同时收到两个信号。基于光子形成体系结构，将信号发送到TX终端可以轻松调整以防止干扰频段并使用空闲频带。重要的是，RX侧的LO可以是rebuiLT同时保持与该过程一致的频率（在下一个中讨论）。在实验中，将20 Gbps QPSK信号用作目标信号，而微波源（Keysight 8257D）开发出具有不同振幅和频率的单个音调信号作为干扰。如图4F和G所示，分别显示了25 GHz和96.55 GHz的自适应通信。在这两种情况下，干扰信号都是首先与数据信号重叠，从而完全分散到NACCEPT的信号并形成不可抗拒的星座图。在这两种情况下，通过适当修复交付中心和接收中心，基带低通滤波器成功地阻止了最终错误率0的中断。最后，我们强调了运输和接收系统协调可重构性的重要性。为了解决基于自适应频谱管理的上述挑战，基本要求是带有TR的载体频率如果（图4H），由于任何频率偏移都会影响通信质量，因此必须准确地对准接收器的Ansmitter和本地振荡器频率以实现为零。图4i显示了局部振荡器何时以及何时删除载波频率，位数错误率（BER）是不同信号速度和调制格式的值。与QPSK相比，16-QAM对偏移频率更为敏感，其需要更高级的调制格式准确匹配载波 - 本地振荡器。当DSP中偏移的频率太大时无法准确估计信号时，信号是完全不可撤销的，导致BER高达0.5。结论和讨论要计算，我们提出并展示了一个集成的光电体系结构，其操作频率从0.5 GHz到115 GHz，可用于多波段转换无线通信。基本组件，例如载体和LO的产生，信号接收负载是在具有宽带光子和可扩展性块的同一TFLN平台上实现的。如表1所示，这使得全链路无线通信的重建可以具有更多的EyeAs带宽，数据速率和系统功能。在扩展数据表1中，我们还创建了一个详细的基准表，以与电子解决方案进行全面的性能比较。我们将进一步讨论实施外围光电设备（例如天线和放大器）的全带操作所面临的挑战。为了反映整个频谱无线系统的前景而不更改硬件，我们进行了概念验证证明，使频率成为频率ES替换任何电子产品最多可替换110个。表1比较高速无线通信代表的结果可以通过整合和建筑优化的先进技术来改善集成和性能。尽管在当前实验（例如激光和光电探测器）中的光子外部元素以集成形式（过程）实现，但可以通过异源综合IIII-V-on-TFLN技术实现增加的集成。我们最初的实验结果表明，EDFA可以保存以用于空间的功率和耗尽，从而实现了与系统低功耗的完全芯片链接。使用Ultra-Indeband TFLN调制器和增强的单线载体（MUTC）光电探测器，可以在Ng THz范围内扩展工作带宽。为了在紧凑的空间中实现较低的噪声，可以在OEO中作为过滤和储能组件实现超高Q MRR。超低芯片片上光学延迟线c一个也用于增加小区域的环距离。具有最先进的弯曲不敏感纤维，弯曲半径低于5毫米的芯片组件可用于空间屏障不太紧密的应用中。在最前沿，预计拟议的系统将是一种通用方法，可以在该方法中实现人工智能算法，以启用正在改变改变环境和动态网络的硬件，遵循人工智能本地的概念。此外，提出的示意​​图可以适应集成传感和通信（ISAC），其中加载信号可以进一步结合线性频率调制（LFM）信号，从而启用实时数据传输和准确的环境感知。请参阅指向SOHU的链接，请参阅更多