Komunikacija Terahertz: Oblikovanje prihodnosti brezžične tehnologije

Domov / Blog / Intelektualna lastnina (IP) / Komunikacija Terahertz: Oblikovanje prihodnosti brezžične tehnologije

Uvod  

Teraherčna (THz) komunikacija se nanaša na uporabo elektromagnetnih valov v frekvenčnem območju terahercev, običajno med 0.1 in 10 THz. To območje se nahaja med mikrovalovnimi in infrardečimi frekvencami ter ponuja edinstvene lastnosti, ki so koristne za hiter prenos podatkov.  

Ker povpraševanje po hitrejši in zanesljivejši brezžični komunikaciji raste, se THz komunikacija pojavlja kot obetavna tehnologija za izpolnjevanje teh potreb, ki lahko zagotavlja hitrosti prenosa podatkov, ki so za velikostni red višje od trenutnih sistemov. 

Pomen teraherčne komunikacije v telekomunikacijski industriji je v njeni zmožnosti podpiranja ultravisokih hitrosti prenosa podatkov in prilagajanja vedno večjemu številu povezanih naprav.  

S potencialom za izboljšanje mobilne širokopasovne povezave, omogočanje hitrejših lokalnih omrežij in izboljšanje povezljivosti v podatkovnih centrih je THz komunikacija pripravljena igrati ključno vlogo v naslednji generaciji brezžičnih komunikacijskih tehnologij, vključno s 6G.  

Z izkoriščanjem frekvenc THz lahko ponudniki telekomunikacij zagotovijo vrhunsko zmogljivost, zmanjšajo zakasnitev in podpirajo bolj robustne in vsestranske aplikacije. 

Kazalo

Tehnološki napredek 

Tehnologija 6G predstavlja prihodnost brezžične komunikacije, ki obljublja, da bo gradila na temeljih, ki jih je postavil 5G, s še večjo hitrostjo, zmogljivostjo in zanesljivostjo.  

2030G bo predvidoma komercialno na voljo v začetku leta 6 in bo izkoristil napredne tehnologije, kot so umetna inteligenca, robno računalništvo in THz komunikacija, da bi zagotovil brezhibno povezljivost in podporo za široko paleto aplikacij, od avtonomnih vozil do pametnih mest in poglobljenih izkušenj razširjene resničnosti. . 

Medtem ko 5G ponuja znatne izboljšave v primerjavi s svojim predhodnikom z izboljšano mobilno širokopasovno povezavo in nižjo zakasnitvijo, bo 6G ta napredek popeljal še naprej. Ključne razlike vključujejo: 

  • Hitrost in zmogljivost: Cilj 6G je zagotoviti do 100-krat hitrejše prenose podatkov kot 5G, kar bi lahko doseglo terabitov na sekundo. 
  • Zamuda: 6G bo ciljal na izjemno nizko zakasnitev, kar bo omogočilo komunikacijo v realnem času za kritične aplikacije, kot sta oddaljena kirurgija in avtonomna vožnja. 
  • Prijave: 6G bo podpiral naprednejše primere uporabe, vključno s holografsko komunikacijo, digitalnimi dvojčki in naprednimi interakcijami stroj-stroj. 
  • Integracija z AI: 6G bo globoko integriral AI za optimizacijo delovanja omrežja, upravljanje virov in izboljšanje uporabniške izkušnje. 

Ti napredki skupaj prispevajo k uresničevanju ambicioznih ciljev 6G in utirajo pot v prihodnost vseprisotne, visoke hitrosti in inteligentne brezžične komunikacije. 

Izkoristite naše storitve tržnih raziskav pridobiti konkurenčno prednost v svoji panogi!

Uporaba teraherčne komunikacije

  • Ultrahitra brezžična lokalna omrežja (WLAN)

Teraherčna (THz) komunikacija lahko revolucionira brezžična lokalna omrežja (WLAN) z zagotavljanjem visokih hitrosti prenosa podatkov. Frekvence THz lahko podpirajo podatkovne hitrosti od gigabitov do terabitov na sekundo, kar daleč presega zmogljivosti trenutnih tehnologij Wi-Fi.

To omogoča brezhibno pretakanje videa ultra visoke ločljivosti, hitre prenose datotek in komunikacijo z nizko zakasnitvijo za aplikacije, kot sta navidezna resničnost (VR) in razširjena resničnost (AR).

Visoka zmogljivost in hitrost omrežij WLAN THz lahko znatno zmanjša prezasedenost omrežja v gosto naseljenih okoljih, kot so pisarne, kampusi in javni prostori, ter zagotavlja bolj gladko in zanesljivejšo uporabniško izkušnjo.

  • Povezljivost vhodnega čipa

Povezljivost znotraj čipa se nanaša na komunikacijo znotraj integriranih vezij (IC) v računalniških napravah. Ko procesorji in pomnilniške komponente postajajo naprednejši, postane potreba po učinkovitem prenosu podatkov znotraj čipov kritična.

THz komunikacija lahko izboljša povezljivost znotraj čipa, tako da omogoči hitrejši in učinkovitejši prenos podatkov med komponentami, zmanjša zakasnitev in izboljša splošno računalniško zmogljivost.

To je še posebej pomembno za aplikacije, ki zahtevajo visoko procesorsko moč, kot so umetna inteligenca, strojno učenje in analiza podatkov v realnem času.

  • Prenosi iz kioska in povezljivost farme strežnikov

THz komunikacijo je mogoče uporabiti v javnih kioskih za olajšanje hitrega prenosa vsebine, kar uporabnikom omogoča hiter prenos velikih datotek, kot so filmi ali posodobitve programske opreme, v njihove naprave.

To je lahko še posebej uporabno na lokacijah, kot so letališča, nakupovalna središča in prizorišča dogodkov, kjer lahko hitri prenos podatkov poveča udobje za uporabnike.
Poleg tega lahko THz komunikacija izboljša povezljivost farme strežnikov z zagotavljanjem visokozmogljivih brezžičnih povezav med strežniki.

To lahko poveča hitrost prenosa podatkov v podatkovnih centrih, podpira obsežne operacije računalništva v oblaku in izboljša učinkovitost in zmogljivost sistemov za obdelavo in shranjevanje podatkov.

  • Izboljšana mobilna širokopasovna povezava (eMBB)

Izboljšana mobilna širokopasovna povezava (eMBB) je eden od primarnih primerov uporabe za 5G, THz komunikacija pa lahko še poveča njene zmogljivosti.

Z zagotavljanjem ultrahitrih brezžičnih povezav lahko komunikacija THz znatno izboljša mobilne širokopasovne storitve, kar omogoča hitrejši dostop do interneta, bolj gladko pretakanje videa in zanesljivejšo povezljivost v mestnih in podeželskih območjih.

To lahko izboljša uporabniško izkušnjo za aplikacije, ki zahtevajo visoke hitrosti prenosa podatkov, kot so pretakanje v živo, spletne igre in poraba večpredstavnostnih vsebin.

  • Terabit Wireless Backhaul

Brezžična povratna povezava se nanaša na povezave, ki povezujejo bazne postaje z jedrnim omrežjem. THz komunikacija lahko podpira terabitno brezžično povratno povezovanje, kar zagotavlja potrebno zmogljivost za obvladovanje velikega podatkovnega prometa, ki ga ustvarjajo sodobna brezžična omrežja.

To je bistveno za uvedbo omrežij 5G in prihodnjih 6G, saj zagotavlja, da lahko omrežna infrastruktura podpira visoke hitrosti prenosa podatkov in nizke zakasnitve.

Z uporabo frekvenc THz za backhaul lahko telekomunikacijski operaterji zmanjšajo odvisnost od kablov iz optičnih vlaken, znižajo stroške uvajanja in zagotovijo prilagodljive in razširljive omrežne rešitve.

Te aplikacije poudarjajo transformativni potencial teraherčne komunikacije pri izboljšanju različnih vidikov brezžične komunikacije in omrežne infrastrukture.

Izzivi in ​​rešitve

Kljub svojemu potencialu se teraherčna komunikacija sooča z več izzivi:

  • Slabljenje signala: Valovi THz so zelo dovzetni za oslabitev zaradi atmosferske absorpcije, zlasti zaradi vodne pare.
  • Omejen obseg: Učinkovit obseg THz komunikacije je relativno kratek v primerjavi z nižjimi frekvenčnimi pasovi, kar omejuje njeno uporabnost v širokopasovnih omrežjih.
  • Omejitve strojne opreme: Razvoj učinkovitih in stroškovno učinkovitih THz oddajnikov in anten ostaja pomemben tehnični izziv.

Predlagane rešitve 

Raziskovalci in inženirji aktivno delajo na rešitvah za premagovanje teh izzivov:

  • Napredni materiali in metamateriali: Uporaba naprednih materialov in metamaterialov lahko izboljša delovanje THz naprav in anten.
  • Tehnike oblikovanja snopa in MIMO: Izvajanje tehnik oblikovanja snopa in več vhodov in več izhodov (MIMO) lahko poveča moč in doseg signala.
  • Hibridni sistemi: Združevanje THz komunikacije z drugimi frekvenčnimi pasovi lahko ustvari hibridne sisteme, ki izkoristijo prednosti vsakega pasu za optimalno delovanje.
  • Algoritmi za odpravljanje napak: Razvijanje robustnih algoritmov za odpravljanje napak lahko ublaži vpliv oslabitve signala in izboljša zanesljivost komunikacije.

Intelektualna lastnina in patentno okolje

Intelektualna lastnina (IP) igra ključno vlogo pri razvoju in komercializaciji teraherčnih (THz) komunikacijskih tehnologij. Z varovanjem inovacij s patenti intelektualna lastnina spodbuja okolje, kjer lahko raziskave in razvoj (R&R) uspevajo. 

Patenti zagotavljajo pravni okvir, ki ščiti naložbe podjetij in izumiteljev ter spodbuja nadaljnje inovacije in razvoj. 

V konkurenčnem okolju THz komunikacij, ki imajo a robusten IP portfelj je ključnega pomena za zagotavljanje tržnega položaja in izkoriščanje priložnosti za licenciranje.

Razvijajoče se upravljanje IP v komunikacijskem okolju THz 

Z napredkom tehnologije THz se strategije upravljanja IP razvijajo, da bi sledile hitrim inovacijam. 

Podjetja se vse bolj osredotočajo na varovanje patentov za temeljne tehnologije, kot so zasnove sprejemnikov, algoritmi za obdelavo signalov in novi materiali, ki izboljšujejo THz komunikacijo. 

Strateške prijave patentov postajajo vse bolj izpopolnjene, s poudarkom na pokrivanju širokega spektra aplikacij in morebitnega prihodnjega razvoja. 

Poleg tega skupna prizadevanja za raziskave in razvoj med korporacijami, univerzami in raziskovalnimi ustanovami vodijo do skupnih pravic intelektualne lastnine in skupnih patentov, kar odraža interdisciplinarno naravo razvoja tehnologije THz.

Najboljši imetniki patentov in izumitelji 

Vodilna podjetja v komunikaciji THz patentna pokrajina vključujejo velika telekomunikacijska in tehnološka podjetja, kot so Huawei, Samsung in Nokia, ter akademske ustanove, kot sta MIT in Univerza Stanford. 

Ti subjekti so v ospredju razvoja in patentiranja novih THz komunikacijskih tehnologij, s številnimi patenti, prijavljenimi za različne vidike tehnologije.

 Porazdelitev prijav patentov po letih (2020–2024) 

Analiza trendov prijav patentov od leta 2020 do 2024 razkriva stalno povečevanje števila patentov, prijavljenih v komunikacijskem prostoru THz. 

Med glavnimi prejemniki so podjetja iz Združenih držav Amerike, Kitajske in Južne Koreje, kar odraža globalno zanimanje in zavezanost k napredku te tehnologije. 

Porazdelitev po letih kaže naraščajoč zagon, z znatnim porastom vlog v zadnjih letih, kar kaže na pospešena prizadevanja za inovacije in razvoj.

Najvišja mednarodna patentna klasifikacija (IPC) 

Najpogostejši razredi IPC za THz komunikacijske patente vključujejo H04B (prenos), H01Q (antene) in H03K (pulzne tehnike). 

Te klasifikacije poudarjajo različna tehnološka področja, vključena v razvoj THz komunikacijskih sistemov, ki zajemajo inovacije strojne opreme in obdelave signalov.

Pravni status patentnih družin 

Pravni status večjih družin patentov v komunikaciji THz se razlikuje, pri čemer je veliko patentov še vedno v fazi prijave. 

Vendar pa je bilo veliko število odobrenih, kar je zagotovilo trdne temelje za nadaljnje raziskave in razvoj. 

Prisotnost podeljenih patentov kaže na področje zorenja, kjer se začetna prizadevanja na področju raziskav in razvoja prevajajo v pravno zaščitene inovacije, pripravljene za komercializacijo.

Pregled trga in nastajajoči igralci

O svetovni trg za teraherčno (THz) tehnologijo se hitro širi, ki ga spodbuja pomemben napredek v telekomunikacijah, zdravstvu, varnosti in znanstvenih raziskavah.

To rast poganjajo edinstvene zmogljivosti THz komunikacije, kot sta prenos podatkov z izjemno visoko hitrostjo in izboljšano slikanje. Za trg je značilna mešanica uveljavljenih podjetij in val inovativnih startupov, ki razvijajo vrhunske THz rešitve.

Ko bodo te tehnologije dozorele, se pričakuje, da bodo ustvarile precejšnje priložnosti v različnih sektorjih, kar bo še pospešilo rast trga.

Najboljša Terahertz komunikacijska startupa

Več obetavnih zagonskih podjetij dela opazne korake v komunikacijskem prostoru THz.

Podjetja, kot so TeraView, Menlo Systems in Bridge12 Technologies, so v ospredju in razvijajo inovativne THz tehnologije in aplikacije.
Ta zagonska podjetja so ključnega pomena pri spodbujanju inovacij, premikanju meja možnega s THz komunikacijo in hitrem uvajanju novih rešitev na trg.

Njihovi prispevki so bistveni za nadaljnji razvoj in komercializacijo THz tehnologije.

zaključek

Komunikacija Terahertz ima ogromen potencial za preoblikovanje telekomunikacijske industrije in širše. 

Kljub trenutnim izzivom stalne raziskave in tehnološki napredek utirajo pot za praktično in široko sprejetje komunikacije THz. 

Ker industrija še naprej uvaja inovacije in premaguje te ovire, bo THz komunikacija igrala ključno vlogo v prihodnosti brezžične tehnologije, saj ponuja hitrost, zmogljivost in povezljivost brez primere.

O TTC

At TT Consultants, smo vodilni ponudnik intelektualne lastnine po meri (IP), tehnološke inteligence, poslovnih raziskav in podpore za inovacije. Naš pristop združuje orodja AI in Large Language Model (LLM) s človeškim strokovnim znanjem in zagotavlja neprimerljive rešitve.

Naša ekipa vključuje usposobljene strokovnjake za intelektualno lastnino, tehnične svetovalce, nekdanje preizkuševalce USPTO, evropske patentne zastopnike in druge. Poskrbimo za podjetja s seznama Fortune 500, inovatorje, odvetniške družbe, univerze in finančne ustanove.

storitve:

Izberite TT Consultants za prilagojene, vrhunske rešitve, ki na novo definirajo upravljanje intelektualne lastnine.

KONTAKT

Pogovorite se z našim strokovnjakom

Stopite v stik z nami zdaj, da se dogovorite za posvet in začnete oblikovati svojo strategijo za razveljavitev patenta z natančnostjo in predvidevanjem. 

Delite članek

Kategorije

TOP

Zahtevajte povratni klic!

Hvala za vaše zanimanje za TT Consultants. Prosimo, izpolnite obrazec in v kratkem vas bomo kontaktirali

    Popup

    ODKLENI MOČ

    Tvojega Ideje

    Izboljšajte svoje znanje o patentih
    Ekskluzivni vpogledi čakajo v našem glasilu

      Zahtevajte povratni klic!

      Hvala za vaše zanimanje za TT Consultants. Prosimo, izpolnite obrazec in v kratkem vas bomo kontaktirali