Hollow Core Fibers: Möjliggör optiska länkar för 6G-nätverk
- Diarienummer
- FID24-0067
- Projektledare
- Ozolins, Oskars
- Start- och slutdatum
- 250801-300731
- Beviljat belopp
- 3 250 000 kr
- Förvaltande organisation
- RISE Research Institutes of Sweden, Stockholm
- Forskningsområde
- Informations-, kommunikations- och systemteknik
Summary
Doktorandprojektet fokuserar på att förbättra optiska länkar för "fronthaul" och "backhaul", det vill säga "x-haul", i 6G-mobilkommunikationsnätverk. Projektet adresserar utmaningar som uppstår till följd av exponentiellt växande datatakter och ökande krav på låg latens, hög kapacitet och kostnadseffektivitet. Centrala innovationer inkluderar användning av ihåliga fiberkärnor (Hollow-Core Fibers, HCFs) för att minska kromatisk dispersion och icke-linjäriteter samt högbandbreddsmodulatorer i olika materialplattformar. Dessa framsteg syftar till att stödja skalbara och energieffektiva "x-haul"-länkar för 6G-nätverk, med en målsättning om en nettodatatakt på 400 Gbps. Mål (M) M1: Utbildning genom forskning om HCFs och högbandbreddsmodulatorer för 6G. M2: Design och prototypframtagning av nya HCF-strukturer för att förbättra länkar. M3: Undersökning av olika högbandbreddsmodulatorer för "x-haul"-optiska länkar som använder HCFs. M4: Analys av optimala våglängdsområden för HCF-baserad 6G-transmission. M5: Karakterisering av energieffektivitet och skalbarhet. HCF-6G-projektet kommer att resultera i energieffektiva länkar för 6G-nätverk. 6G är en nyckelfaktor för den fjärde industriella revolutionen (4IR), som driver snabba framsteg inom produktion, drift och tjänsteleverans, där Sverige leder inom många industrier. Det industriella sakernas internet är i sin tur en central möjliggörare för 4IR, även om det fortfarande möter utmaningar inom implementering och kostnad.
Populärvetenskaplig beskrivning
Nuvarande trådlösa kommunikationssystem skiljer sig dramatiskt från det som fanns under Marconi-eran. En av de viktigaste komponenterna i dagens system är dess höghastighets optiska länkar. HCF-6G projektet syftar till att utveckla banbrytande optisk kommunikationsteknik för att möta de höga kraven från sjätte generationens (6G) mobilnät. Dessa nät, som förväntas lanseras mellan 2028 och 2030, kommer att möjliggöra extremt höga datahastigheter, nästintill omedelbar anslutning och kapacitet att hantera massiv datatrafik. De är nyckeln till framtida applikationer som eXtended Reality (XR), självkörande fordon och avancerad artificiell intelligens (AI). För att hantera den exponentiella ökningen av datatrafik och de rigorösa prestandakraven behövs kraftfulla optiska fibernät, som effektivt kan förse mobilnätet med stora datamängder. En central del av projektet är att optimera och utveckla en ny generation optisk fiber, kallad Hollow Core Fiber (HCF), som erbjuder betydande fördelar jämfört med traditionella glasfiberlösningar. I HCF leds ljuset genom luft i stället för glas, vilket minskar signalförluster, ökar hastigheten och reducerar icke-linjära störningar. Detta är avgörande för att skapa de ultrasnabba och pålitliga nätverk som 6G kräver, särskilt för applikationer där låg latens är kritisk, såsom vid fjärrkirurgi, autonom körning och realtidsstyrning av industriella processer. Målet för HCF-6G projektet är att leverera kostnadseffektiva, skalbara och högpresterande optiska lösningar som möter framtidens ökande krav på datatrafik och anslutningsbehov. Detta arbete bidrar till att göra 6G-nätverk till en nyckelfaktor för den fjärde industriella revolutionen (4IR), där Sverige kan fortsätta leda utvecklingen inom många industrier.