客观日本

无线传输8K影像,罗姆与大阪大学瞄准6G时代

2021年03月04日 信息通信

大阪大学的富士田诚之副教授等人与罗姆公司共同开发出了无线传输超高清8K影像的技术。该技术使用名为“太赫兹波”的300GHz频带电波,配以高灵敏度接收电波的元件,由此实现了每秒收发48Gbit的8K影像数据。研发团队打算在5G的下一代移动通信技术6G时代应用该技术,今后将推进元件的集成化及延长无线通信距离。

title

利用能高灵敏度接收太赫兹波的“共振隧穿二极管”实现高速无线通信

可以高速低延迟发送大容量数据的无线通信不仅能用于智能手机和普通手机的通信,还有望用于远程医疗、工业机器人的远程操作及虚拟现实(VR)等娱乐领域。

这些领域尤其需要能无线传输8K等超高清影像的技术,但由于数据量庞大,利用以往的技术很难直接无线传输影像。而压缩数据进行传输的话,又存在通信延迟和耗电量增加的课题。

为了携带更多的信息进行无线通信,业界开始利用高频率电波。智能手机的无线通信此前主要使用6GHz以下的电波,日本国内的5G使用28GHz频带的电波“毫米波”。另外,下一代移动通信技术6G打算利用“太赫兹波”实现高速通信,“太赫兹波”指100GHz~10THz(THz为1万亿Hz)的电波。

不过,利用以往的半导体元件难以产生和检测太赫兹波。作为可利用太赫兹波高速传输大容量数据的元件,研究团队此前开发出了“共振隧穿二极管”。并且发现,元件的振荡功能可以弥补检测功能,太赫兹波的检测精度提高到了以前的1万倍。

在实验中,研究团队利用新开发的元件测试了能否无线传输相当于每秒48Gbit的实际8K影像。将8K影像数据分割为每秒24Gbit的信息,使用两组收发器进行了通信。把用“0”或“1”表示的数据置换成了通过开关激光形成的光信号。

title

实验确认,可以无线成功传输了相当于每秒48Gbit的8K影像数据(照片均由大阪大学的富士田诚之副教授提供)

然后利用光电转换元件将光信号转换为太赫兹波,并利用共振隧穿二极管接收太赫兹波,进行统一处理等之后显示在了8K显示器上。

实验中利用的信息传输采用无需进行复杂处理的简单方法,因此应该还能削减耗电量。富士田副教授表示:“今后打算实现多种元件的集成并开发太赫兹波控制技术等,以延长通信距离”。

日文:张耀宇,《日经产业新闻》,2021年2月19日
中文:JST客观日本编辑部