Con il lancio commerciale del 5G, recentemente le discussioni al riguardo sono state abbondanti. Chi ha familiarità con il 5G sa che le reti 5G operano principalmente su due bande di frequenza: inferiore a 6GHz e onde millimetriche (Millimeter Waves). In effetti, le nostre attuali reti LTE sono tutte basate su frequenze inferiori a 6 GHz, mentre la tecnologia delle onde millimetriche è la chiave per sbloccare l’intero potenziale dell’era 5G prevista. Sfortunatamente, nonostante decenni di progressi nelle comunicazioni mobili, le onde millimetriche devono ancora entrare veramente nella vita delle persone per vari motivi.
Tuttavia, gli esperti del Summit 5G di Brooklyn di aprile hanno suggerito che le onde terahertz (Terahertz Waves) potrebbero compensare le carenze delle onde millimetriche e accelerare la realizzazione del 6G/7G. Le onde terahertz possiedono un potenziale illimitato.
Ad aprile, come previsto, si è tenuto il sesto vertice 5G di Brooklyn, che ha trattato argomenti quali l’implementazione del 5G, le lezioni apprese e le prospettive per lo sviluppo del 5G. Inoltre, durante il vertice, il professor Gerhard Fettweis dell'Università della Tecnologia di Dresda e Ted Rappaport, il fondatore della NYU Wireless, hanno discusso del potenziale delle onde terahertz.
I due esperti hanno affermato che i ricercatori hanno già iniziato a studiare le onde terahertz e le loro frequenze saranno una componente cruciale della prossima generazione di tecnologie wireless. Durante il suo intervento al vertice, Fettweis ha esaminato le generazioni precedenti di tecnologie di comunicazione mobile e ha discusso il potenziale delle onde terahertz nell'affrontare i limiti del 5G. Ha sottolineato che stiamo entrando nell’era del 5G, che è significativa per l’applicazione di tecnologie come l’Internet delle cose (IoT) e la realtà aumentata/realtà virtuale (AR/VR). Sebbene il 6G condivida molte somiglianze con le generazioni precedenti, risolverà anche molte carenze.
Allora, cosa sono esattamente le onde terahertz, così apprezzate dagli esperti? Le onde Terahertz sono state proposte dagli Stati Uniti nel 2004 ed elencate come una delle “dieci migliori tecnologie che cambieranno il mondo”. La loro lunghezza d'onda varia da 3 micrometri (μm) a 1000 μm e la loro frequenza varia da 300 GHz a 3 terahertz (THz), superiore alla frequenza più alta utilizzata nel 5G, che è 300 GHz per le onde millimetriche.
Dal diagramma sopra si può vedere che le onde terahertz si trovano tra le onde radio e le onde ottiche, il che conferisce loro in una certa misura caratteristiche diverse dalle altre onde elettromagnetiche. In altre parole, le onde terahertz combinano i vantaggi della comunicazione a microonde e della comunicazione ottica, come velocità di trasmissione elevate, grande capacità, forte direzionalità, elevata sicurezza e forte penetrazione.
Teoricamente, nel campo della comunicazione, maggiore è la frequenza, maggiore è la capacità comunicativa. La frequenza delle onde terahertz è da 1 a 4 ordini di grandezza superiore a quella delle microonde attualmente utilizzate e può fornire velocità di trasmissione wireless che le microonde non possono raggiungere. Pertanto, può risolvere il problema della limitazione della trasmissione delle informazioni dalla larghezza di banda e soddisfare le richieste di larghezza di banda degli utenti.
Si prevede che le onde Terahertz verranno utilizzate nella tecnologia delle comunicazioni entro il prossimo decennio. Sebbene molti esperti ritengano che le onde terahertz rivoluzioneranno il settore della comunicazione, non è ancora chiaro quali carenze specifiche possano colmare. Questo perché gli operatori di telefonia mobile di tutto il mondo hanno appena lanciato le loro reti 5G e ci vorrà del tempo per identificare le carenze.
Tuttavia, le caratteristiche fisiche delle onde terahertz hanno già evidenziato i loro vantaggi. Ad esempio, le onde terahertz hanno lunghezze d'onda più corte e frequenze più alte rispetto alle onde millimetriche. Ciò significa che le onde terahertz possono trasmettere dati più velocemente e in quantità maggiori. Pertanto, l’introduzione delle onde terahertz nelle reti mobili potrebbe risolvere le carenze del 5G in termini di throughput e latenza dei dati.
Fettweis durante il suo discorso ha anche presentato i risultati dei test, che dimostrano che la velocità di trasmissione delle onde terahertz è di 1 terabyte al secondo (TB/s) entro 20 metri. Sebbene questa prestazione non sia particolarmente eccezionale, Ted Rappaport crede ancora fermamente che le onde terahertz costituiranno la base per il futuro 6G e persino 7G.
In qualità di pioniere nel campo della ricerca sulle onde millimetriche, Rappaport ha dimostrato il ruolo delle onde millimetriche nelle reti 5G. Ha ammesso che grazie alla frequenza delle onde terahertz e al miglioramento delle attuali tecnologie cellulari, nel prossimo futuro le persone vedranno presto smartphone con capacità informatiche simili al cervello umano.
Naturalmente, in una certa misura, tutto ciò è altamente speculativo. Ma se il trend di sviluppo continua come è attualmente, possiamo aspettarci di vedere gli operatori di telefonia mobile applicare le onde terahertz alla tecnologia di comunicazione entro il prossimo decennio.
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Orario di pubblicazione: 25 novembre 2024