Comunicações 6G em Terahertz: Tecnologia Essencial e Valor
O 6G visa suportar taxas de dados de pico de até 1 Tbps. Isso significa que ele precisa de larguras de banda muito maiores do que as utilizadas atualmente. LTE 4G or 5GA comunicação em terahertz (THz) (acima de 100 GHz) está sendo pesquisada para atender a essa necessidade.
A tecnologia de comunicação em terahertz utiliza ondas eletromagnéticas na faixa de frequência de terahertz (100 GHz a 10 THz) como portadoras de comunicação para viabilizar a comunicação sem fio. Devido à ampla largura de banda disponível na faixa de frequência de terahertz, que pode ser utilizada para suportar comunicação sem fio de altíssima velocidade, essa faixa é considerada uma importante alternativa tecnológica para interfaces aéreas, visando a taxa de comunicação de terabits por segundo (Tbps) do 6G no futuro. Espera-se que seja aplicada em cenários como comunicação holográfica, comunicação em microescala, backhaul de dados de ultra-alta capacidade e transmissão de dados de curta distância em altíssima velocidade.
Ao mesmo tempo, o uso das características da largura de banda ultralarga dos sinais de comunicação em terahertz para realizar posicionamento de alta precisão e imagens de alta resolução de equipamentos de rede ou terminais também representa uma direção de expansão das aplicações da comunicação em terahertz. A combinação da abundante informação espectral e das capacidades de teste não destrutivo da banda de frequência de terahertz com a tecnologia de comunicação em terahertz também é uma tendência importante na área de Sensoriamento e Comunicação Integrados (ISAC).
Cenários de aplicação da comunicação em terahertz
Em termos de cenários de aplicação de comunicação em terahertz, as seguintes três divisões são geralmente feitas:
Comunicação terrestre
As ondas de terahertz possuem um amplo espectro de recursos, podendo suportar taxas de pico de comunicação na ordem de terahertz (Tbps) e sendo ideais para comunicação sem fio de altíssima velocidade com o solo. Essa tecnologia é aplicável a diversos cenários, incluindo comunicação holográfica, videoconferência de alta qualidade, realidade aumentada/realidade virtual, jogos 3D, acesso sem fio fixo, backhaul sem fio, data centers sem fio e downloads em quiosques.
Comunicações não terrestres
As ondas de terahertz podem se propagar virtualmente no espaço sideral, permitindo transmissões de ultralonga distância com baixíssima potência. Em termos de alinhamento e rastreamento de antenas, bem como resistência a perturbações atmosféricas, a tecnologia de comunicação em terahertz apresenta vantagens técnicas superiores à comunicação a laser sem fio em cenários de transmissão de dados de alta capacidade entre satélites e a Terra. Se, no futuro, o sistema de antenas de terahertz puder ser miniaturizado e transformado em um sistema plano, poderá ser utilizado como equipamento de comunicação e retransmissão sem fio em plataformas espaciais e aéreas, como satélites, drones e dirigíveis. Essa tecnologia poderá ser aplicada em cenários de comunicação sem fio de alta velocidade entre clusters de satélites, entre satélites no espaço e entre satélites a mais de 1,000 quilômetros de distância, concretizando assim uma importante parcela da comunicação integrada do futuro.
Comunicação de microssistemas
Com os avanços e o desenvolvimento contínuos da tecnologia de comunicação em terahertz, espera-se que dispositivos e componentes transceptores em nano, micro e até mesmo micro-nanoescala sejam produzidos no futuro, possibilitando aplicações de enlace de dados de ultra-alta velocidade em distâncias muito curtas.
A comunicação sem fio em terahertz possui características como alta taxa de transmissão de dados, baixa latência e resistência a interferências, podendo ser amplamente utilizada na tecnologia 6G.
