Kihívások a 6G innovációk megfelelőség-ellenőrzésében

DNVN - Ahhoz, hogy a gyakorlatban is alkalmazható 6G innovációk megjelenhessenek, a kutatóknak számos nehézséggel kell szembenézniük a vezeték nélküli információs technológia következő generációjának tanúsításakor. Az elmélettől kezdve a matematikai egyenleteken át a 6G tényleges megvalósításáig minden nagyon összetett, és gondos tervezést, tesztelést és mérést igényel az ultramagas frekvenciák pontos meghatározásához.

A 6G-kutatásnak nemcsak a specifikus csatornajellemzőket kell feltárnia , hanem a frekvenciák, hullámformák és egyéb új jellemzők teljesítményét is validálnia kell a fizikai rétegtől a magasabb rétegű protokollokig. A kutatóknak mind a csatorna-, mind a hálózati szinten meg kell küzdeniük a kihívásokkal.

Csatorna szintű kihívások

Csatornaszinten a nagyfrekvenciás jelátvitel számos kihívással jár, beleértve az útvonalveszteséget is, mivel a terahertzes (THz) és a szubterahertzes sávok nagy csillapítással rendelkeznek, ami miatt a jel erőssége nagy távolságokon meredeken csökken. Ezeknél a sávoknál az áthallási veszteség problémája is fennáll, ahol a nagyfrekvenciás jelek elhalványulnak, amikor akadályokba, például fákba vagy épületekbe ütköznek, ami lefedettségi problémákat okoz.

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.

Az átviteli teljesítmény költségvetésével is kihívások akadnak. A 6G jelek széles sávszélessége alacsony jel-zaj arányt eredményezhet, mivel a teljesítmény szélesebb sávban oszlik el.

A többutas terjedéssel kapcsolatos problémák közé tartozik az interferencia és a fading. A felületekről visszaverődő jelek különböző időpontokban érkeznek meg a vevőhöz, ami interferenciát és jeltorzulást eredményez. 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 nyalábgenerálás és -kezelés során precíz nyalábformálási technikákra van szükség a nagyfrekvenciás keskeny nyalábok vevőhöz irányításához, és a nyaláb irányítása nehézkes lehet dinamikus környezetben. További kihívást jelent a nyalábkövetés, mivel a vevő helyzetét folyamatosan figyelni kell a nyaláb irányításának valós idejű beállításához, ami a rendszert bonyolultabbá teszi.

Az egyesült államokbeli Northeast Egyetem 6G laboratóriuma 130 GHz-es szélessávú MIMO rendszereket 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 integrációhoz 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 elengedhetetlen az interferencia csökkentéséhez és a rendelkezésre álló frekvenciák kihasználtságának növeléséhez.

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 (pl. 1 mikroszekundumos késleltetés) eléréséhez, és nagy hatékonyságú jelfeldolgozási és átviteli technikákra van szükség. Ezenkívül megbízható 6G-kapcsolatot kell biztosítani különböző környezetekben, például városi, vidéki és távoli területeken.

A 6G hálózatok meglévő 5G hálózatokkal és más vezeték nélküli technológiákkal való integrálása zökkenőmentes átadást igényel a hálózattípusok 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 szimulációig és a 6G emulációjáig

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

A 6G fejlesztési folyamat következő lépése ezen szimulációs eredmények valós idejű jelszimulációvá alakítása. A szimuláció kulcsfontosságú tényező a 6G rendszerek teljesítményének mérésében valós idejű csatornákon és hálózatokon, a fizikai protokolloktól a magasabb rétegekig.

A 6G jelek ellenőrzött környezetben történő szimulációja lehetővé teszi a kutatók számára, hogy pontosan értékeljék a 6G rendszerek teljesítményét. Ez magában foglalja a fent említett kihívások reprodukálható körülmények között történő értékelését és a programok finomhangolását különböző forgatókönyvekhez. A kutatók szimuláció segítségével tanulmányozhatják a rendszer sebezhetőségeit, és korán 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 forgalomban is elérhető lesz – ami azt jelenti, hogy legfeljebb öt évünk van olyan termékek és alkalmazások megvalósítására, amelyek megfelelnek a még véglegesítés alatt álló szabványoknak. Kutatók, eszköz- és alkatrésztervezők, tesztelési és mérési szakértők, hálózati és kiberbiztonsági mérnökök, valamint szabályozó hatóságok működnek együtt a 6G ökoszisztémában, hogy a 6G valósággá váljon.

Hwee Yng Yeo, Keysight Technologies

Forrás: https://doanhnghiepvn.vn/cong-nghe/nhung-thach-thuc-trong-xac-nhan-hop-chuan-cho-cac-sang-tao-6g/20250619052935383