Терахерцова комуникация: Оформяне на бъдещето на безжичните технологии

Начало / Знания / Интелектуална собственост (IP) / Терахерцова комуникация: Оформяне на бъдещето на безжичните технологии

Въведение  

Терахерцовата (THz) комуникация се отнася до използването на електромагнитни вълни в терагерцовия честотен диапазон, обикновено между 0.1 и 10 THz. Този диапазон се намира между микровълновите и инфрачервените честоти, предлагайки уникални свойства, които са полезни за високоскоростно предаване на данни.  

Тъй като търсенето на по-бърза и по-надеждна безжична комуникация нараства, THz комуникацията се очертава като обещаваща технология за посрещане на тези нужди, като потенциално осигурява скорости на данни, които са с порядък по-високи от сегашните системи. 

Значението на терагерцовата комуникация в телекомуникационната индустрия се крие в нейната способност да поддържа свръхвисокоскоростно предаване на данни и да побира непрекъснато нарастващия брой свързани устройства.  

С потенциала да подобри мобилната широколентова връзка, да даде възможност за по-бързи локални мрежи и да подобри свързаността в центровете за данни, THz комуникацията е готова да играе критична роля в следващото поколение безжични комуникационни технологии, включително 6G.  

Чрез използване на THz честоти, доставчиците на телекомуникации могат да осигурят превъзходна производителност, да намалят латентността и да поддържат по-стабилни и гъвкави приложения. 

Съдържание

Технологични постижения 

6G технологията представлява бъдещето на безжичните комуникации, обещавайки да надгради върху основата, положена от 5G, с още по-голяма скорост, капацитет и надеждност.  

Очаква се да бъде наличен в търговската мрежа в началото на 2030 г., 6G ще използва напреднали технологии като изкуствен интелект, периферни изчисления и THz комуникация, за да осигури безпроблемна свързаност и поддръжка за широк спектър от приложения, от автономни превозни средства до интелигентни градове и завладяващи изживявания с добавена реалност . 

Докато 5G предлага значителни подобрения в сравнение с предшественика си с подобрен мобилен широколентов достъп и по-ниска латентност, 6G е настроен да продължи тези подобрения. Основните разлики включват: 

  • Скорост и капацитет: 6G има за цел да осигури скорости на данни до 100 пъти по-бързи от 5G, потенциално достигайки терабита в секунда. 
  • Забавяне: 6G ще е насочен към ултра ниска латентност, позволяваща комуникация в реално време за критични приложения като дистанционна хирургия и автономно шофиране. 
  • Приложения: 6G ще поддържа по-усъвършенствани случаи на използване, включително холографска комуникация, цифрови близнаци и усъвършенствани взаимодействия машина-машина. 
  • Интеграция с AI: 6G ще интегрира дълбоко AI за оптимизиране на производителността на мрежата, управление на ресурсите и подобряване на потребителското изживяване. 

Тези подобрения колективно допринасят за реализирането на амбициозните цели на 6G, проправяйки пътя към бъдещето на повсеместна, високоскоростна и интелигентна безжична комуникация. 

Използвайте нашия услуги за проучване на пазара за да спечелите конкурентно предимство във вашата индустрия!

Приложения на терагерцова комуникация

  • Ултрабързи безжични локални мрежи (WLAN)

Terahertz (THz) комуникацията може да революционизира безжичните локални мрежи (WLAN) чрез осигуряване на високи скорости на трансфер на данни. THz честотите могат да поддържат скорости на данни от гигабит до терабит в секунда, което далеч надхвърля възможностите на настоящите Wi-Fi технологии.

Това позволява безпроблемно поточно предаване на видео с ултрависока разделителна способност, бърз трансфер на файлове и комуникация с ниска латентност за приложения като виртуална реалност (VR) и разширена реалност (AR).

Високият капацитет и скорост на THz WLAN могат значително да намалят претоварването на мрежата в гъсто населени среди като офиси, кампуси и обществени пространства, осигурявайки по-плавно и по-надеждно потребителско изживяване.

  • Свързване с входен чип

Вътрешночиповата свързаност се отнася до комуникацията в интегралните схеми (IC) в изчислителните устройства. Тъй като процесорите и компонентите на паметта стават все по-напреднали, необходимостта от ефективен трансфер на данни в чиповете става критична.

THz комуникацията може да подобри свързаността в рамките на чипа, като позволи по-бърз и по-ефективен трансфер на данни между компоненти, намаляване на латентността и подобряване на цялостната изчислителна производителност.

Това е особено важно за приложения, изискващи висока мощност на обработка, като изкуствен интелект, машинно обучение и анализ на данни в реално време.

  • Павилион за изтегляне и свързване на сървърна ферма

THz комуникацията може да се използва в обществени павилиони, за да се улесни бързото изтегляне на съдържание, което позволява на потребителите бързо да прехвърлят големи файлове, като филми или софтуерни актуализации, на своите устройства.

Това може да бъде особено полезно на места като летища, търговски центрове и места за събития, където високоскоростният трансфер на данни може да подобри удобството на потребителите.
Освен това THz комуникацията може да подобри свързаността на сървърната ферма чрез осигуряване на безжични връзки с голям капацитет между сървърите.

Това може да подобри скоростта на трансфер на данни в рамките на центровете за данни, поддържайки широкомащабни облачни изчислителни операции и подобрявайки ефективността и производителността на системите за обработка и съхранение на данни.

  • Подобрена мобилна широколентова връзка (eMBB)

Подобреният мобилен широколентов достъп (eMBB) е един от основните случаи на използване на 5G и THz комуникацията може допълнително да повиши неговите възможности.

Като предоставя ултрависокоскоростни безжични връзки, THz комуникацията може значително да подобри мобилните широколентови услуги, позволявайки по-бърз достъп до интернет, по-гладко поточно видео и по-надеждна свързаност в градските и селските райони.

Това може да подобри потребителското изживяване за приложения, които изискват високи скорости на данни, като стрийминг на живо, онлайн игри и консумация на мултимедийно съдържание.

  • Terabit Wireless за пренос

Безжичното свързване се отнася до връзките, които свързват базовите станции към основната мрежа. THz комуникацията може да поддържа терабитова безжична обратна връзка, осигурявайки необходимия капацитет за обработка на масивния трафик на данни, генериран от съвременните безжични мрежи.

Това е от съществено значение за внедряването на 5G и бъдещи 6G мрежи, тъй като гарантира, че мрежовата инфраструктура може да поддържа високи скорости на данни и ниска латентност.

Използвайки THz честоти за обратна връзка, телекомуникационните оператори могат да намалят зависимостта от оптични кабели, да намалят разходите за внедряване и да осигурят гъвкави и мащабируеми мрежови решения.

Тези приложения подчертават трансформиращия потенциал на терагерцовата комуникация за подобряване на различни аспекти на безжичната комуникация и мрежовата инфраструктура.

Предизвикателства и решения

Въпреки потенциала си, терагерцовата комуникация е изправена пред няколко предизвикателства:

  • Затихване на сигнала: THz вълните са силно податливи на затихване поради атмосферно поглъщане, особено от водна пара.
  • Ограничен диапазон: Ефективният обхват на THz комуникация е сравнително кратък в сравнение с по-ниските честотни ленти, ограничавайки приложимостта му в широкообхватни мрежи.
  • Хардуерни ограничения: Разработването на ефективни и рентабилни THz приемо-предаватели и антени остава значително техническо предизвикателство.

Предложени решения 

Изследователи и инженери работят активно върху решения за преодоляване на тези предизвикателства:

  • Разширени материали и метаматериали: Използването на модерни материали и метаматериали може да подобри производителността на THz устройства и антени.
  • Техники за формиране на лъч и MIMO: Прилагането на техники за формиране на лъч и множество входове и множество изходи (MIMO) може да подобри силата на сигнала и обхвата.
  • Хибридни системи: Комбинирането на THz комуникация с други честотни ленти може да създаде хибридни системи, които използват силните страни на всяка лента за оптимална производителност.
  • Алгоритми за коригиране на грешки: Разработването на стабилни алгоритми за коригиране на грешки може да смекчи въздействието на затихването на сигнала и да подобри надеждността на комуникацията.

Интелектуална собственост и патентен пейзаж

Интелектуалната собственост (IP) играе критична роля в развитието и комерсиализацията на терагерцови (THz) комуникационни технологии. Като защитава иновациите чрез патенти, интелектуалната собственост насърчава среда, в която научноизследователската и развойната дейност (R&D) може да процъфтява. 

Патентите осигуряват правна рамка, която защитава инвестициите на компаниите и изобретателите, като насърчава по-нататъшните иновации и развитие. 

В конкурентния пейзаж на THz комуникация, като a стабилно IP портфолио е от съществено значение за осигуряване на пазарна позиция и използване на възможностите за лицензиране.

Развиващо се управление на IP в комуникационния пейзаж на THz 

С напредването на THz технологията стратегиите за управление на IP се развиват, за да бъдат в крак с бързите иновации. 

Компаниите все повече се фокусират върху осигуряване на патенти за основополагащи технологии, като дизайн на трансивъри, алгоритми за обработка на сигнали и нови материали, които подобряват THz комуникацията. 

Стратегическите заявки за патенти стават все по-сложни, с акцент върху покриването на широк спектър от приложения и потенциални бъдещи разработки. 

В допълнение, усилията за съвместна научноизследователска и развойна дейност между корпорации, университети и изследователски институции водят до споделени права върху интелектуалната собственост и съвместни патенти, отразявайки интердисциплинарния характер на развитието на THz технологията.

Топ притежатели на патенти и изобретатели 

Водещи компании в THz комуникацията патентен пейзаж включват големи телекомуникационни и технологични фирми като Huawei, Samsung и Nokia, както и академични институции като MIT и Станфордския университет. 

Тези субекти са в челните редици на разработването и патентоването на нови THz комуникационни технологии, с множество патенти, подадени в различни аспекти на технологията.

 Разпределение на заявките за патенти по години (2020-2024 г.) 

Анализът на тенденциите при подаване на патенти от 2020 г. до 2024 г. разкрива постоянно нарастване на броя на патентите, подадени в комуникационното пространство на THz. 

Основните правоприемници включват компании от Съединените щати, Китай и Южна Корея, което отразява глобалния интерес и ангажимента за усъвършенстване на тази технология. 

Разпределението по години показва нарастваща инерция, със значително увеличение на подадените документи през последните години, което предполага ускорени усилия за иновации и развитие.

Топ международна патентна класификация (IPC) 

Най-често срещаните IPC класове за THz комуникационни патенти включват H04B (предаване), H01Q (антени) и H03K (импулсни техники). 

Тези класификации подчертават разнообразните технологични области, включени в разработването на THz комуникационни системи, обхващащи иновации както в хардуера, така и в обработката на сигнали.

Правен статус на патентните семейства 

Правният статут на основните фамилии патенти в THz комуникацията варира, като много патенти все още са в етап на кандидатстване. 

Въпреки това, значителен брой са предоставени, осигурявайки солидна основа за продължаващи изследвания и разработки. 

Наличието на издадени патенти показва зряло поле, където първоначалните усилия за научноизследователска и развойна дейност се превръщат в законово защитени иновации, готови за комерсиализация.

Преглед на пазара и нововъзникващи играчи

- глобален пазар за терагерцова (THz) технология се разширява бързо, подхранван от значителния напредък в телекомуникациите, здравеопазването, сигурността и научните изследвания.

Този растеж се движи от уникалните възможности на THz комуникацията, като ултрависокоскоростен трансфер на данни и подобрени изображения. Пазарът се характеризира със смесица от утвърдени компании и вълна от иновативни стартиращи фирми, разработващи авангардни THz решения.

С развитието на тези технологии се очаква те да създадат значителни възможности в различни сектори, като допълнително ускорят растежа на пазара.

Топ Terahertz комуникационни стартиращи компании

Няколко обещаващи стартиращи фирми правят забележителни крачки в комуникационното пространство на THz.

Компании като TeraView, Menlo Systems и Bridge12 Technologies са в челните редици, разработвайки иновативни THz технологии и приложения.
Тези стартиращи фирми са от решаващо значение за стимулиране на иновациите, разширяване на границите на възможното с THz комуникация и бързо представяне на нови решения на пазара.

Техният принос е от съществено значение за продължаващото развитие и комерсиализация на технологията THz.

Заключение

Терахерцовата комуникация притежава огромен потенциал за трансформиране на телекомуникационната индустрия и извън нея. 

Въпреки настоящите предизвикателства, текущите изследвания и технологичният напредък проправят пътя за практическо и широко разпространено приемане на THz комуникация. 

Тъй като индустрията продължава да обновява и преодолява тези препятствия, THz комуникацията е настроена да играе ключова роля в бъдещето на безжичните технологии, предлагайки безпрецедентна скорост, капацитет и свързаност.

Относно TTC

At TT Consultants, ние сме първокласен доставчик на персонализирана интелектуална собственост (IP), технологично разузнаване, бизнес изследвания и подкрепа за иновации. Нашият подход съчетава инструменти за AI и Large Language Model (LLM) с човешки опит, предоставяйки несравними решения.

Нашият екип включва квалифицирани експерти по интелектуална собственост, технически консултанти, бивши експерти на USPTO, европейски патентни адвокати и др. Ние обслужваме компании от Fortune 500, иноватори, адвокатски кантори, университети и финансови институции.

Услуги:

Изберете TT Consultants за персонализирани решения с най-високо качество, които предефинират управлението на интелектуалната собственост.

Свържи се с нас

Говорете с нашия експерт

Свържете се с нас сега, за да насрочите консултация и да започнете да оформяте своята стратегия за анулиране на патенти с прецизност и далновидност. 

Сподели статия

Категории

TOP
Popup

ОТКЛЮЧЕТЕ СИЛАТА

Твой Идеи

Повишете познанията си за патенти
Очаквайте ексклузивни прозрения в нашия бюлетин

    Поискайте обратно обаждане!

    Благодарим ви за проявения интерес към TT Consultants. Моля, попълнете формата и ние ще се свържем с вас скоро

      Поискайте обратно обаждане!

      Благодарим ви за проявения интерес към TT Consultants. Моля, попълнете формата и ние ще се свържем с вас скоро