Cabaran dalam pensijilan inovasi 6G

DNVN - Agar inovasi 6G praktikal dapat muncul, para penyelidik menghadapi pelbagai cabaran dalam mengesahkan pematuhan teknologi maklumat tanpa wayar generasi akan datang. Daripada persamaan teori dan matematik hinggalah penggunaan 6G praktikal, prosesnya adalah kompleks, memerlukan perancangan, pengujian dan pengukuran yang teliti untuk menentukan frekuensi ultra tinggi dengan tepat.

Penyelidikan 6G bukan sahaja membantu meneroka ciri saluran tertentu tetapi juga untuk mengesahkan prestasi frekuensi, bentuk gelombang dan ciri baharu lain daripada lapisan fizikal hingga protokol lapisan yang lebih tinggi. Penyelidik mesti menangani kesukaran yang mencabar pada peringkat saluran dan rangkaian.

Cabaran peringkat saluran

Di peringkat saluran, penghantaran isyarat frekuensi tinggi menghadapi pelbagai cabaran, termasuk kehilangan penghantaran, kerana jalur terahertz (THz) dan hampir terahertz mempamerkan pelemahan yang tinggi, menyebabkan kekuatan isyarat menurun mendadak dalam jarak jauh. Jalur ini juga mengalami crosstalk, di mana isyarat frekuensi tinggi pudar apabila menghadapi halangan seperti pokok atau bangunan, yang membawa kepada masalah liputan.

Satu lagi isu ialah penyerapan atmosfera. Isyarat THz amat sensitif terhadap penyerapan oleh gas di atmosfera, yang mengurangkan kekuatan dan kebolehpercayaan isyarat.

Di samping itu, terdapat cabaran berkaitan penganggaran kuasa penghantaran. Lebar jalur isyarat 6G yang luas boleh menyebabkan nisbah isyarat-ke-hingar yang lebih rendah, kerana tenaga tersebar merentasi jalur frekuensi yang lebih luas.

Masalah yang berkaitan dengan perambatan berbilang laluan termasuk gangguan dan pudar. Isyarat yang dipantulkan dari permukaan ke penerima pada masa yang berbeza menyebabkan gangguan dan herotan isyarat. Masalah ini lebih teruk dalam persekitaran bandar. Apabila pudar berlaku, variasi amplitud isyarat yang cepat akibat kesan berbilang laluan mengubah kualiti isyarat dan mengurangkan kebolehpercayaan penghantaran.

Dalam proses menjana dan mengurus pembentukan pancaran, teknik pembentukan pancaran yang tepat diperlukan untuk menghalakan pancaran frekuensi tinggi yang sempit ke arah penerima, dan pembentukan pancaran boleh menjadi mencabar dalam persekitaran dinamik. Satu lagi cabaran ialah pengesanan pancaran, kerana kedudukan penerima perlu sentiasa dipantau untuk melaraskan orientasi pancaran dalam masa nyata, menjadikan sistem lebih kompleks.

Makmal 6G di Universiti Northeast di AS sedang mengkaji sistem MIMO jalur lebar 130 GHz untuk meningkatkan daya pemprosesan data dan jarak penghantaran.

Cabaran peringkat rangkaian

Cabaran peringkat rangkaian termasuk isu berkaitan ketumpatan dan gangguan rangkaian, kependaman dan kebolehpercayaan, serta keupayaan untuk berintegrasi dengan rangkaian heterogen.

Di peringkat rangkaian, prestasi bergantung pada pengurangan masalah yang timbul daripada ketumpatan rangkaian dan gangguan antara sel, serta pengurusan spektrum. Rangkaian berketumpatan tinggi dengan banyak sel kecil boleh meningkatkan gangguan antara sel, sekali gus mengurangkan prestasi rangkaian keseluruhan. Pengurusan spektrum yang cekap adalah penting untuk mengurangkan gangguan dan meningkatkan penggunaan frekuensi yang tersedia.

Cik Hwee Yng Yeo, Pengarah Industri dan Penyelesaian di Keysight Technologies Inc.

Kependaman dan kebolehpercayaan juga merupakan parameter utama untuk mencapai sasaran kependaman ultra rendah (seperti kependaman 1 mikrosaat), dan memerlukan teknik pemprosesan dan penghantaran isyarat yang sangat cekap. Tambahan pula, sambungan 6G yang andal mesti dipastikan merentasi pelbagai persekitaran, seperti bandar, luar bandar dan kawasan terpencil.

Mengintegrasikan rangkaian 6G dengan rangkaian 5G sedia ada dan teknologi tanpa wayar lain memerlukan peralihan yang lancar antara jenis rangkaian dan menangani isu-isu interoperabilitas. Memastikan interoperabilitas komponen dan teknologi rangkaian yang berbeza, seperti rangkaian satelit, darat dan udara, adalah penting untuk mencapai matlamat liputan dan prestasi yang komprehensif.

Daripada teori kepada simulasi dan pemodelan 6G.

Para penyelidik sedang memodelkan senario penggunaan 6G yang berbeza, termasuk perambatan saluran, bentuk gelombang dan rangkaian, menggunakan alatan perisian reka bentuk simulasi.

Langkah seterusnya dalam proses pembangunan 6G ini adalah untuk menterjemahkan hasil simulasi ini ke dalam simulasi isyarat dunia sebenar. Simulasi merupakan faktor penting dalam mengukur prestasi sistem 6G dalam saluran dan rangkaian masa nyata, daripada protokol fizikal hingga lapisan yang lebih tinggi.

Mensimulasikan isyarat 6G dalam persekitaran terkawal membolehkan penyelidik menilai prestasi sistem 6G dengan tepat. Kerja ini termasuk menilai cabaran yang dinyatakan di atas di bawah keadaan yang boleh direplikasi, serta program penalaan halus untuk senario yang berbeza. Penyelidik juga boleh mengkaji kelemahan sistem melalui simulasi dan menangani isu keselamatan lebih awal.

6G: Daripada penyelidikan inovatif kepada realiti

Contohnya, untuk menyumbang kepada pembangunan teknologi 6G, Keysight telah bekerjasama dengan penyelidik 6G di Northeastern University untuk meneroka sistem MIMO jalur lebar 130 GHz dan menjalankan penyelidikan hampir-THz masa nyata di lapisan rangkaian.

Pasaran menjangkakan 6G akan dikomersialkan menjelang 2030 – bermakna kita mempunyai masa paling lama lima tahun untuk merealisasikan produk dan aplikasi yang mematuhi piawaian tersebut, yang kini masih dalam pembangunan. Penyelidik, pereka peranti dan komponen, pakar pengujian dan pengukuran, jurutera rangkaian dan keselamatan siber serta agensi kawal selia sedang bekerjasama merentasi keseluruhan ekosistem 6G untuk menjadikan 6G satu kenyataan.

Hwee Yng Yeo, Teknologi Keysight

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