מחקר 6G חייב לא רק לחקור מאפייני ערוצים ספציפיים, אלא גם לאמת את ביצועי התדרים, צורות הגל ותכונות חדשות אחרות, החל מהשכבה הפיזית ועד לפרוטוקולים בשכבה גבוהה יותר. חוקרים חייבים להתמודד עם אתגרים הן ברמת הערוץ והן ברמת הרשת.
אתגרים ברמת הערוץ
ברמת הערוץ, שידור אותות בתדר גבוה טומן בחובו אתגרים, כולל אובדן נתיב, שכן לתחומי הטרה-הרץ (THz) והתת-טרה-הרץ יש דעיכה גבוהה, מה שגורם לעוצמת האות לרדת בחדות על פני מרחקים ארוכים. לתחומים אלה יש גם בעיה של אובדן ערב-דיבור, שבו אותות בתדר גבוה דועכים כאשר הם נתקלים במכשולים כמו עצים או מבנים, מה שיוצר בעיות כיסוי.
בעיה נוספת היא ספיגה אטמוספרית. אותות THz רגישים במיוחד לספיגה על ידי גזים באטמוספרה, מה שמפחית את עוצמת האות ואת אמינותו.
ישנם גם אתגרים בתקציבי עוצמת השידור. רוחב הפס הרחב של אותות 6G עלול לגרום ליחס אות לרעש נמוך, מכיוון שההספק מתפזר על פני פס רחב יותר.
בעיות בהתפשטות מרובת נתיבים כוללות הפרעות ודהייה. אותות המוחזרים ממשטחים מגיעים למקלט בזמנים שונים, וכתוצאה מכך נוצרות הפרעות ועיוות אות. בעיה זו חמורה אף יותר בסביבות עירוניות. כאשר מתרחשת דהייה, השינוי המהיר באמפליטודת האות עקב אפקטים מרובי נתיבים משנה את איכות האות ומפחית את אמינות השידור.
ביצירת וניהול אלומה, נדרשות טכניקות מדויקות של עיצוב אלומה כדי לכוון אלומות צרות בתדר גבוה אל המקלט, והיגוי אלומה יכול להיות קשה בסביבות דינמיות. אתגר נוסף הוא מעקב אחר אלומה, מכיוון שיש לנטר כל הזמן את מיקום המקלט כדי להתאים את היגוי האלומה בזמן אמת, מה שהופך את המערכת למורכבת יותר.
אתגרים ברמת הרשת
אתגרים ברמת הרשת כוללים סוגיות הקשורות לצפיפות הרשת והפרעות, השהייה ואמינות, ואינטגרציה עם רשתות הטרוגניות.
ברמת הרשת, הביצועים תלויים בטיפול בבעיות הנובעות מצפיפות הרשת והפרעות בין תאים, כמו גם בניהול ספקטרום. רשתות בצפיפות גבוהה עם תאים קטנים רבים יכולות להגביר את ההפרעות בין תאים, ולהפחית את ביצועי הרשת הכוללים. ניהול ספקטרום יעיל חיוני להפחתת הפרעות ולהגדלת ניצול התדרים הזמינים.
השהייה ואמינות הן גם פרמטרים מרכזיים להשגת יעדי השהייה נמוכה במיוחד (למשל, השהייה של מיקרו-שנייה אחת), ונדרשות טכניקות עיבוד ושידור אותות יעילות ביותר. בנוסף, יש להבטיח קישוריות 6G אמינה בסביבות שונות, כגון אזורים עירוניים, כפריים ומרוחקים.
שילוב רשתות 6G עם רשתות 5G קיימות וטכנולוגיות אלחוטיות אחרות דורש העברה חלקה בין סוגי רשתות וטיפול בבעיות יכולת פעולה הדדית. הבטחת יכולת פעולה הדדית של רכיבי וטכנולוגיות רשת שונות, כגון רשתות לווייניות, יבשתיות ומוטסות, חיונית להשגת יעדי כיסוי וביצועים מקיפים.
מתיאוריה לסימולציה ואמולציה של 6G
חוקרים ממדלים תרחישי שימוש שונים ב-6G, כולל התפשטות ערוצים, צורות גל ורשתות באמצעות כלי תוכנה לעיצוב סימולציה.
השלב הבא בתהליך פיתוח 6G הוא להפוך את תוצאות הסימולציה הללו לסימולציית אותות בזמן אמת. סימולציה היא גורם מפתח במדידת ביצועי מערכות 6G בערוצים וברשתות בזמן אמת, החל מפרוטוקולים פיזיים ועד לשכבות גבוהות יותר.
סימולציית אותות 6G בסביבה מבוקרת מאפשרת לחוקרים להעריך במדויק את ביצועי מערכות 6G. זה כולל הערכת האתגרים שהוזכרו לעיל בתנאים הניתנים לשחזור וכיוונון עדין של תוכניות לתרחישים שונים. חוקרים יכולים גם ללמוד פגיעויות של המערכת באמצעות סימולציה ולטפל בבעיות אבטחה מוקדם.
6G: ממחקר חדשני למציאות
לדוגמה, כדי לתרום לפיתוח טכנולוגיית 6G, Keysight שיתפה פעולה עם חוקרי 6G באוניברסיטת נורת'איסטרן כדי לחקור מערכות MIMO רחבות פס של 130 גיגה-הרץ ולבצע מחקר בזמן אמת של קרוב ל-THz בשכבת הרשת.
השוק צופה ש-6G יהיה זמין מסחרית עד 2030 - כלומר, יש לנו לכל היותר חמש שנים לממש מוצרים ויישומים העומדים בתקנים שעדיין נמצאים בתהליך גיבוש. חוקרים, מתכנני מכשירים ורכיבים, מומחי בדיקה ומדידה, מהנדסי רשתות ואבטחת סייבר ורגולטורים משתפים פעולה ברחבי המערכת האקולוגית של 6G כדי להפוך את 6G למציאות.
מקור: https://doanhnghiepvn.vn/cong-nghe/nhung-thach-thuc-trong-xac-nhan-hop-chuan-cho-cac-sang-tao-6g/20250619052935383
תגובה (0)