Kihívások a 6G innovációk tanúsításában

DNVN - Ahhoz, hogy a gyakorlatban is alkalmazható 6G innovációk megjelenhessenek, a kutatóknak számos kihívással kell szembenézniük a következő generációs vezeték nélküli információs technológia megfelelőségének tanúsítása során. Az elmélettől és a matematikai egyenletektől a gyakorlati 6G telepítésig a folyamat összetett, aprólékos tervezést, tesztelést és mérést igényel az ultramagas frekvenciák pontos meghatározásához.

Tạp chí Doanh Nghiệp•18/06/2025

A 6G-kutatás nemcsak a specifikus csatornajellemzők feltárásában segít, hanem a frekvenciák, hullámformák és egyéb új funkciók teljesítményének validálásában is a fizikai rétegtől a magasabb rétegű protokollokig. A kutatóknak mind a csatorna-, mind a hálózati szinten kihívást jelentő nehézségekkel kell foglalkozniuk.

Csatorna szintű kihívások

Csatornaszinten a nagyfrekvenciás jelek továbbítása számos kihívással néz szembe, beleértve az átviteli veszteséget is, mivel a terahertzes (THz) és a közel terahertzes sávok nagy csillapítást mutatnak, ami a jel erősségének hirtelen csökkenését okozza nagy távolságokon. Ezek a sávok az áthallástól is szenvednek, ahol a nagyfrekvenciás jelek elhalványulnak, amikor akadályokba, például fákba vagy épületekbe ütköznek, ami lefedettségi problémákhoz vezet.

Egy másik probléma a légköri abszorpció. A THz-es jelek különösen érzékenyek a légkörben lévő gázok általi abszorpcióra, ami csökkenti a jel erősségét és megbízhatóságát.

Ezenkívül kihívások merülnek fel az átviteli teljesítmény költségvetésével kapcsolatban. A 6G jelek széles sávszélessége alacsonyabb jel-zaj arányt eredményezhet, mivel az energia szélesebb frekvenciasávban oszlik el.

A többutas terjedéssel kapcsolatos problémák közé tartozik az interferencia és a fading. A felületekről a vevőre különböző időpontokban visszaverődő jelek interferenciához és jeltorzuláshoz vezetnek. Ez a probléma még súlyosabb városi környezetben. Amikor fading következik be, a jel amplitúdójának gyors változása a többutas hatások miatt megváltoztatja a jel minőségét és csökkenti az átvitel megbízhatóságát.

A nyalábformálás generálásának és kezelésének folyamatában precíz nyalábformálási technikákra van szükség a keskeny, nagyfrekvenciás nyalábok vevő felé irányításához, és a nyalábformálás kihívást jelenthet dinamikus környezetekben. További kihívást jelent a nyalábkövetés, mivel a vevő helyzetét folyamatosan figyelni kell a nyaláb tájolásának valós idejű beállításához, ami a rendszert bonyolultabbá teszi.

Az egyesült államokbeli Northeast Egyetem 6G laboratóriuma egy 130 GHz-es szélessávú MIMO rendszert kutat az adatátviteli sebesség és az átviteli távolság növelése érdekében.

Hálózati szintű kihívások

A hálózati szintű kihívások közé tartoznak a hálózati sűrűséghez és interferenciához, a késleltetéshez és megbízhatósághoz, valamint a heterogén hálózatokkal való integráció képességéhez kapcsolódó kérdések.

Hálózati szinten a teljesítmény a hálózati sűrűségből és a cellák közötti interferenciából eredő problémák enyhítésétől, valamint a spektrumkezeléstől függ. A sok kis cellát tartalmazó nagy sűrűségű hálózatok növelhetik a cellák közötti interferenciát, csökkentve a hálózati teljesítményt. A hatékony spektrumkezelés kulcsfontosságú az interferencia csökkentése és a rendelkezésre álló frekvenciák kihasználtságának növelése érdekében.

Hwee Yng Yeo asszony, a Keysight Technologies Inc. ipari és megoldásokért felelős igazgatója

A késleltetés és a megbízhatóság szintén kulcsfontosságú paraméterek az ultraalacsony késleltetési célok (például 1 mikroszekundumos késleltetés) eléréséhez, és rendkívül hatékony jelfeldolgozási és átviteli technikákat igényelnek. Továbbá megbízható 6G-kapcsolatot kell biztosítani a különböző környezetekben, például városi, vidéki és távoli területeken.

A 6G hálózatok meglévő 5G hálózatokkal és más vezeték nélküli technológiákkal való integrálása zökkenőmentes átmenetet igényel a hálózati típusok között, és megoldást jelent az interoperabilitási problémákra. A különböző hálózati komponensek és technológiák, például a műholdas, földi és légi hálózatok interoperabilitásának biztosítása elengedhetetlen az átfogó lefedettségi és teljesítménycélok eléréséhez.

Az elmélettől a 6G szimulációjáig és modellezéséig.

A kutatók szimulációs tervezőszoftverek segítségével modellezik a különböző 6G használati forgatókönyveket, beleértve a csatornaterjedést, a hullámformákat és a hálózatokat.

A 6G fejlesztési folyamat következő lépése ezen szimulációs eredmények valós jelszimulációkká való lefordítása. A szimuláció kulcsfontosságú tényező a 6G rendszer teljesítményének valós idejű csatornákon és hálózatokon történő mérésében, a fizikai protokolloktól a magasabb rétegekig.

A 6G jelek ellenőrzött környezetben történő szimulációja lehetővé teszi a kutatók számára, hogy pontosan felmérjék a 6G rendszerek teljesítményét. Ez a munka magában foglalja a fent említett kihívások reprodukálható körülmények közötti értékelését, valamint a programok finomhangolását különböző forgatókönyvekhez. A kutatók szimuláció segítségével tanulmányozhatják a rendszer sebezhetőségeit, és már a kezdeti szakaszban kezelhetik a biztonsági problémákat.

6G: Az innovatív kutatástól a valóságig

Például a 6G technológia fejlesztéséhez való hozzájárulás érdekében a Keysight együttműködött a Northeastern Egyetem 6G kutatóival, hogy feltárják a 130 GHz-es szélessávú MIMO rendszereket, és valós idejű, közel THz-es kutatásokat végezzenek a hálózati rétegen.

A piac arra számít, hogy a 6G 2030-ra kereskedelmi forgalomba kerül – ami azt jelenti, hogy legfeljebb öt évünk van olyan termékek és alkalmazások megvalósítására, amelyek megfelelnek a jelenleg még fejlesztés alatt álló szabványnak. Kutatók, eszköz- és alkatrésztervezők, tesztelési és mérési szakértők, hálózati és kiberbiztonsági mérnökök, valamint szabályozó hatóságok működnek együtt a teljes 6G ökoszisztémában, hogy a 6G valósággá váljon.

Hozzászólás (0)