Wetenschappers maken terahertztransceiver die 80Gbit/s kan afhandelen

Japanse wetenschappers hebben een terahertztransceiver ontwikkeld die data op 80Gbit/s kan zenden en ontvangen. De vinding is volgens de onderzoekers een veelbelovende stap op weg naar draadloze communicatie via terahertzfrequenties.

De transceiver is gemaakt op basis van cmos-technologie, wat de kans vergroot dat het ontwerp in de toekomst in massaproductie genomen kan worden, gezien de ervaring met en de implementatie van cmos-productietechnieken in de huidige techsector. De transceiver is ontwikkeld door wetenschappers van de Universiteit van Hiroshima en Panasonic.

De wetenschappers maakten al in 2017 een terahertzzender die data op 105Gbit/s uit kon sturen, maar ontvangen bleek lastiger. Een techniek voor de zender die de onderzoekers power combining noemen, werkte niet bij het ontvangen. De receiver die ze ontwikkelden, was daardoor in staat slechts 32GBit/s af te handelen. "Een snelle transmitter is waardeloos als er geen receiver beschikbaar is die net zo snel is", stelt professor Minoru Fujishima van de School of Advanced Sciences of Matter van de Universiteit van Hiroshima.

De wetenschap werkt aan de inzet van terahertzbanden voor snelle mobiele verbindingen. In oktober 2017 is de IEEE-standaard 802.15.3d gepubliceerd. Die regelt de inzet van de frequentieruimte tussen 252 en 325GHz. Deze laatste band is de 300GHz-band waar de transceiver van Panasonic en het wetenschapsteam op werkt.

Details over de zender/ontvanger presenteren de onderzoekers onder de noemer An 80Gb/s 300GHz-Band Single-Chip CMOS Transceiver tijdens IEEE International Solid-State Circuits Conference, die deze week in San Francisco plaatsvindt.

Reacties (46)

[Jan_Klaassen768]

Ok, noob hier, waarom valt 300 Ghz onder de noemer TerraHerz?

[Moes-T]

buzzword. Terrahertz klinkt veel innoverender en tot de verbeelding sprekender dan 300GHz.

Wat op geen enkele manier afbreuk doet aan hun verwezenlijkingen en de technische moeilijkheden die ze daarvoor hebben moeten overwinnen natuurlijk!

[Jan_Klaassen768]

Ben ik toch minder noob dan ik dacht, vermoedde al zoiets
Dank voor alle reacties.

[M14]

Ze schrijven dat ze 80gigabit/s aan data kunnen verzenden/ontvangen. De draaggolf die wordt gebruikt is 300THz. Dat zijn 2 verschillende zaken.

Net zoals met wifi op 2.4GHz 'maar' met 54megabit/s data kan zenden/ontvangen.

De data wordt op een snellere draaggolf gemoduleerd en zodoende is het mogelijk om draadloze communicatie mogelijk te maken. Zoek maar eens op wat de verschillen zijn tussen AM en FM bij radio, dan zul je het basisprincipe begrijpen.

[fastedje]

Ik zie in de link naar het artikel toch echt 300GHz vermeld staan.
300THz zit net onder de frequentie van zichtbaar licht, dat is met een microgolfoven der voor zover ik weet niet op te wekken, behalve met een infrarood LED.
De reden dat de terahertz band wordt genoemd is omdat deze band van 300GHz tot 3THz loopt. De reden voor deze indeling is dat frequentiebanden zijn ingedeeld naar golflengte, afgerond op 10 tallen.
Hier is een overzicht van de frequentiebanden: https://nl.m.wikipedia.org/wiki/Elektromagnetisch_spectrum

[flnhst]

Het is 0.3 Thz, valt wat mij betreft er net nog onder (> 0.1 Thz).

[Moes-T]

1 kHz dan ook nog? (=1e-9 THz)

[Brousant]

Het is terahertz, niet TerraHerz.

[TD-er]

Het is terahertz, niet TerraHerz.

Sowieso moet je de Si-prefixen > k met een hoofdletter schrijven.
Dus Mega, Giga, Tera, etc.

Edit:
I stand corrected, @the_stickie
Weer wat geleerd

[Reactie gewijzigd door TD-er op 23 juli 2024 01:02]

[the_stickie]

Daar ben ik het niet mee eens. Dat klopt wel als het over de afkortingen gaat: mHz (millihertz) versus MHz(megahertz).

[veltnet]

In Den Haag hebben we het over Teringbyte en Teringhertz ;-)

[Remy!!!!]

0,3 TeraHertz

[fastedje]

De frequentie banden worden ingedeeld op golflengte. 1cm golflengte komt overeen met 300GHz. De band loopt dus van 300GHz tot 3THz. Zie https://www.google.com/se...id=chrome-mobile&ie=UTF-8

[The Zep Man]

Hoe zit het met de af te leggen afstand tegenover de hoeveelheid benodigde vermogen op zulke hoge frequenties? En is het niet zo dat zulke hoge frequenties slechter door obstakels heen gaan?

[Moes-T]

klopt. RF wordt door eenzelfde lengte medium meer afgezwakt naarmate de frequentie hoger is (of de golflengte kleiner). bovendien komt de 300GHz overeen met de ondergrens van infrarood. er zijn natuurlijk geen concrete grenzen, maar deze frequenties worden ook volledig afgeblokt door de atmosfeer. Dus satcom toepassingen zitten er niet in

http://gsp.humboldt.edu/o...nline/images/atmo-abs.jpg

van power heb ik geen idee.

[g0tanks]

En is het niet zo dat zulke hoge frequenties slecht door obstakels heen gaan?

Ja, maar er zijn wel toepassingen te bedenken waarbij line-of-sight een gegeven is. Bijvoorbeeld draadloze VR-headsets in een kamer waar verder geen obstakels zijn.

[The Zep Man]

Ja, maar er zijn wel toepassingen te bedenken waarbij line-of-sight een gegeven is.

Oh, daar twijfelde ik ook niet over. Ik vind dit zeer interessante ontwikkelingen, zelfs al zou er niet direct een toepassing voor zijn.

Bijvoorbeeld draadloze VR-headsets in een kamer waar verder geen obstakels zijn.

Ik heb zelf een Oculus Rift+TPCast set, die werkt op 60 GHz voor de videoverbinding. Op die frequenties kan een schedel al het signaal in de weg zitten, waardoor de gebruiker de zender en de ontvanger (op de VR bril, op het hoofd) goed moet positioneren. Nog hoger, en er kan volgens mij echt helemaal niets in de weg zitten.

Een toepassing die ik zo kan bedenken zijn gerichte straalverbindingen met hoge bandbreedte over relatief grote afstanden, in gebieden waar een kabel leggen niet zo makkelijk is. Ik kan mij dan voorstellen dat slecht weer of zelfs een groep vogels die erdoorheen vliegen storing kunnen veroorzaken. Het benodigde vermogen zal ook wel aanzienlijk zijn.

[Reactie gewijzigd door The Zep Man op 23 juli 2024 01:02]

[GLeenders]

EM-golven met hogere frequenties hebben inderdaad meer verlies dan golven met een lagere frequentie. Voor hetzelfde bereik is dan ook meer vermogen nodig. Meestal worden dan meerdere gericht zenders gebruikt zodat al het vermogen de juiste richting in wordt gestuurd.

[MineTurtle]

Is er ook iets bekend over of dat dit schadelijk is voor levende organismen zoals (volgens velen) bij 5G het geval is?

[Reactie gewijzigd door MineTurtle op 23 juli 2024 01:02]

[cohn]

Een valide vraag volgens mij, dus raar dat deze door zovelen als ongewenst wordt beoordeeld.

In het Wikipedia artikel over Terahertz radiation staat een stukje over medische toepassingen waarin wordt beweerd dat het in het algemeen geen schade toebrengt aan levend weefsel of DNA:

https://en.wikipedia.org/...radiation#Medical_imaging

[veltnet]

Niet de frequentie maar vooral het vermogen bepaalt hoe schadelijk een frequentie voor organismen kan zijn

[ATIradeon8500]

Er wordt niet geschreven dat het voor mobiele toepassingen is. Bij straalverbindingen bijvoorbeeld heb je geen last van obstakels natuurlijk.

[MrMonkE]

Meeste mensen weten er niet eens van. Of misschien was ik de enige die het niet wist.
Ik weet er van omdat een bedrijf bij ons in de buurt op dak iets -vlakbij- in de watergraafsmeer 'kaatste'. DIt was wel 15+ jaar terug. Waarschijnlijk naar surfnet ofzo, die zaten (toen in elk geval) in de Watergraafsmeer.

[Proxx]

uuuhhh, bij straalverbindingen heb je juist last van obstakels bedoel je ?

[ACM]

Maar je zet ze doorgaans zo op dat je de obstakels omzeilt

[tweaknico]

Flats, Bomen, Vogels, Vliegtuigen, regen sneeuw, hagel, bliksem, ....

Sommigen zijn incidenteel, sommige moet je omheen werken, weer anderen geven af en toe reflecties, of verstoring..

[Reactie gewijzigd door tweaknico op 23 juli 2024 01:02]

[Verwijderd]

Persoonlijk vind de term terahertstransceiver misleidend gezien het gaat om een 300GHz transceiver. Met 300Ghz zit je aan het randje van Tremendously High Frequency (THF) band deze band wordt ook wel terahertz radiation genoemd en daar komt (denk ik) de naam vandaan. Desalniettemin een bijzondere prestatie de golflengte van 300GHz is bijvoorbeeld maar 1mm.

[burne]

300GHz is de grens tussen EHF en FIR. Ik weet niet of je het als grap bedoelt, maar fout is het in ieder geval. Het IEEE bandplan kent geen 'thf'.

[Verwijderd]

Ik zie niet in waarom ik het hier over IEEE bandplannen zou hebben, het betreft de International Telecommunication Union (ITU) bandplannen en die hebben wel degelijk een THF band: https://en.wikipedia.org/wiki/Terahertz_radiation

Het spijt me zeer maar ik denk toch echt dat jij (het in ieder geval) fout hebt zo is de EHF band waar ze zelf naar verwijst een door de ITU toegekende frequentie band.

[JackBol]

0.3Thz

[Nico K.]

Terahertz radiation, electromagnetic waves within the ITU-designated band of frequencies from 0.3 to 3 terahertz

Bron: https://en.wikipedia.org/wiki/Terahertz

[The Jester]

300GHz gedraagt zich als licht. Dure grap, als je overal line-of-sight moet hebben.
Anderzijds: het bereik zal ook niet om over naar huis te schrijven zijn. decimeters, wellicht.

[leuk_he]

In sommige plaatjes wordt het ook afgebeeld als diep infrarood.

genoeg bandbreedte daar, en doordag het line of sight is is er praktisch geen vergunningen werk nodig.

De volgende stap is dat je de (LED) verlichting moduleert waar je ook nog eens heel veel bandbreedte met best veel vermogen beschikbaar hebt.

[avlt]

Hoe denk je dat glasvezel werkt?

[leuk_he]

glasvezel werkt als een draad. We hadden het over draadloze communicatie.

[warcow]

volgende stap? Wordt al gedaan en heb er ook al eens een artikel op tweakers over gezien als ik mij goed herinner.

edit:
nieuws: Agentschap Telecom: LiFi en infrarood zijn bruikbare aanvullingen op ...

[Reactie gewijzigd door warcow op 23 juli 2024 01:02]

[misterbennie]

Ja, want licht komt ook slechts enkele decimeters ver.
Onwerkbare technologie

Natuurlijk is dit bruikbare technologie.
Straalverbindingen kunnen hier prima mee werken en doordat de frequentie zo hoog is, is het zeer richtingsgevoelig (met de juiste antenne) (en daardoor tevens ongevoelig voor storingen vanuit andere richtingen).

[elmariachi]

Kan een heel interessante aanvulling zijn imho voor projecten zoals dit: nieuws: Verenigd Koninkrijk steekt 20 miljoen euro in OneWeb-internetsatellie...

Line-of-sight naar een geostationaire sateliet lijkt me eenvoudig

[avlt]

Glasvezel heeft ook maar een bereik van een paar decimeter, toch?

[mg794613]

Totaal irrelevante opmerking. We hebben het hier over draadloze verbindingen.

On topic:

Dat het niet geschikt voor bepaalde doeleinden is kennelijk niet bij iedereen even duidelijk:
"Het werkt niet voor mijn specifieke use-case, dus is het niks"

[Looney11]

Naar mate de frequentie omhoog gaat in het RF veld, wordt de lucht steeds hoger impedant. Kortom, hoe hoger de frequentie, hoe meer overwonnen moet worden.

Bij een 60Ghz test is een A4-tje al voldoende om het signaal tegen te houden. Op dit soort hoge frequenties moet je wel erg veel vermogen er tegen aan gooien wil je goed bereik hebben. Als er dan nog een regenbui tussen de stations in hangt wordt het allemaal erg moeilijk.

Voor korte LOS oplossingen die een hoge doorvoersnelheid nodig hebben, prima, de 60Ghz oplossing kon HD data van een USB stick overzetten, decoderen en weer terugzenden om op het beeld weer te geven, zonder lag of kwaliteit verlies.

[ultimasnake]

De receiver die ze ontwikkelden was daardoor in staat slechts 32GBit/s af te handelen. "Een snelle transmitter is waardeloos als er geen receiver beschikbaar is die net zo snel is"

Is dat zo? Als je met 80GBit/s data kan verzenden over deze techniek en je hebt 8 devices die in theorie allemaal 10GBit/s kunnen ontvangen is het toch totaal geen probleem dat de een meer data kan uitspuwen dan ontvang? (zolang de receivers kunnen filteren wat voor hen is op voorhand dan)

[Zer0]

Die 8 devices moeten nog steeds het 80 Gbit/s signaal kunnen ontvangen om te bepalen welk gedeelte voor hun bestemd is. Het gedeelte achter de receiver hoeft niet het volledige signaal te kunnen verwerken.

[Binnetie]

Op welke site kan ik mijn postcode voor de postcodecheck achterlaten?