СТРАТЕГІЇ ТЕХНОЛОГІЧНОГО РОЗВИТКУ АПАРАТНОГО ЗАБЕЗПЕЧЕННЯ ІНФОКОМУНІКАЦІЙНИХ РАДІОМЕРЕЖ

Автор(и)

  • Микола Васильківський Вінницький національний технічний університет
  • Оксана Городецька Вінницький національний технічний університет
  • Богдан Климчук Вінницький національний технічний університет
  • Володимир Говорун Вінницький національний технічний університет

DOI:

https://doi.org/10.31649/1999-9941-2023-56-1-83-91

Ключові слова:

нанофотодетектор, штучний інтелект, телекомунікаційний пристрій, інфокомунікаційна мережа, канальне кодування, безпровідний зв’язок, машинне навчання, віртуальний пристрій

Анотація

Розглянуто технології побудови телекомунікаційних систем та мереж на основі технології 6G, які зможуть забезпечити доступ до нових функціональних можливостей та інформаційних послуг з використанням інноваційних бездротових технологій та методів штучного інтелекту. При цьому, інфокомунікаційні системи на основі 6G характеризуються новими функціональними параметрами та пристроями, зокрема новий спектр, нові канали, нові матеріали, нові антени, нові обчислювальні технології та нові кінцеві пристрої з врахуванням можливості одночасного використання ТГц-діапазону для зв'язку та процесу сканування. Робота систем зв'язку та сканування в нових високочастотних діапазонах на основі нових матеріалів та антен базується на застосуванні кремнієвої фотоніки, фотонних кристалів, гетерогенних, реконфігурованих, фотоелектричних та плазмонних матеріалів. При цьому, також виникає необхідність використання нових типів антен для діапазонів ТГц частот. Це особливо важливо, оскільки через значні втрати при передачі в ТГц-діапазоні антени істотно відрізняються від звичайних, які підключаються до радіочастотних систем через коаксіальні кабелі або мікросмужкові лінії. Враховуючи, що закон Мура незабаром втратить свою актуальність, здіснено дослідження нових обчислювальних технологій, таких як обчислення на основі структур штучного інтелекту та квантові обчислення. Розглянуто ключові показники ефективності майбутніх телекомунікаційних кінцевих пристроїв у складі інфокомунікаційних радіомереж 6G та визначено їх функціональні можливості. Виконано дослідження архітектури систем терагерцового зв'язку на двох різних підходах побудови апаратного забезпечення: електронного, де радіочастоти множаться до ТГц; та фотонного, де оптичні частоти діляться до ТГц. Визначено, що більшість таких систем та мереж використовуються для зв'язку на малих відстанях усередині приміщень через високе атмосферне згасання в ТГц-діапазоні. Розглянуто передумови досягнення більш високих характеристик за рахунок додавання нових матеріалів в кремнієвий чіп, таких як фотонні кристали, фотоелектричні елементи і плазмові поверхні. В результаті, нові конструкції антени на кристалі та в корпусі, поряд із технологією компактних лінз, такий як RIS зможуть забезпечити більш точну реалізацію бажаних характеристик антени, а також зменшити розмір системи. Визначено можливості використовувати нові методи зв'язку та візуалізації, але реалізація терагерцових систем, заснованих на електроніці, оптоелектроніці та фотоніці, залежатиме від сценарію використання та робочих частот.

Біографії авторів

Микола Васильківський, Вінницький національний технічний університет

кандидат технічних наук, доцент, доцент кафедри інфокомунікаційних систем і технологій

Оксана Городецька, Вінницький національний технічний університет

кандидат технічних наук, доцент, доцент кафедри обчислювальної техніки

Богдан Климчук, Вінницький національний технічний університет

студент групи ТКС-21м, кафедра інфокомунікаційних систем і технологій

Володимир Говорун, Вінницький національний технічний університет

студент групи ТКС-21м, кафедра інфокомунікаційних систем і технологій

Посилання

H. Wang, S. K. Gupta, B. Xie, and M. Lu, “Topological photonic crystals: a review”, Frontiers of Optoelectronics, 2020, pp. 1–23.

H. Hamada, T. Tsutsumi, H. Matsuzaki, T. Fujimura, I. Abdo, A. Shirane, K. Okada, G. Itami, H.-J. Song, H. Sugiyama et al., “300-GHz-band 120-Gb/s wireless front-end based on InP-HEMT PAs and mixers”, IEEE Journal of Solid-State Circuits, vol. 55, no. 9, 2020, pp. 2316–2335.

I. Dan, P. Szriftgiser, E. Peytavit, J.-F. Lampin, M. Zegaoui, M. Zaknoune, G. Ducournau, and I. Kallfass, “A 300-GHz wireless link employing a photonic transmitter and an active electronic receiver with a transmission bandwidth of 54 GHz”, IEEE Transactions on Terahertz Science and Technology, vol. 10, no. 3, 2020, pp. 271–281.

H. Xie, Z. Qin, G. Y. Li, and B.-H. Juang, “Deep learning enabled semantic communication systems”, arXiv preprint arXiv:2006.10685, 2020.

J. Tong, H. Zhang, X. Wang, S. Dai, R. Li, and J. Wang, “A soft cancellation decoder for parity-check polar codes”, arXiv preprint arXiv:2003.08640, 2020.

H. Zhu, B. Smida, and D. J. Love, “Optimization of two-way network coded HARQ with overhead”, IEEE Transactions on Communications, vol. 68, no. 6, 2020, pp. 3602–3613.

Dmytro V. Mykhalevskiy & Oksana S. Horodetska, “Investigation Of Wireless Channels According To The Standard 802.11 In The Frequency Range Of 5 Ghz For Two Subscribers”, Journal of Mechanical Engineering Research & Developments (JMERD), Zibeline International Publishing, vol. 42(2), March., pages 50-57. 2019.

D. V. Mikhalevskyi, O. S. Horodetska, “Development of a model for assessing the influence of architectural obstacles on the main parameters of the wireless channel of the 802.11 standard”, Scholarly notes of V. I. Vernadskyi. Series: technical sciences, volume 31 (70) part 1, number 3, pp. 48-53. 2020 [in Ukrainian].

##submission.downloads##

Переглядів анотації: 97

Опубліковано

2023-03-14

Як цитувати

[1]
М. Васильківський, О. Городецька, Б. Климчук, і В. Говорун, «СТРАТЕГІЇ ТЕХНОЛОГІЧНОГО РОЗВИТКУ АПАРАТНОГО ЗАБЕЗПЕЧЕННЯ ІНФОКОМУНІКАЦІЙНИХ РАДІОМЕРЕЖ», ІТКІ, вип. 56, вип. 1, с. 83–91, Бер 2023.

Метрики

Завантаження

Дані завантаження ще не доступні.