6G Yenilikleri için Uygunluk Doğrulamasındaki Zorluklar

6G araştırmaları yalnızca belirli kanal özelliklerini araştırmakla kalmamalı, aynı zamanda fiziksel katmandan üst katman protokollerine kadar frekansların, dalga formlarının ve diğer yeni özelliklerin performansını da doğrulamalıdır. Araştırmacılar, hem kanal hem de ağ düzeyindeki zorluklarla ilgilenmelidir.

Kanal düzeyindeki zorluklar

Kanal düzeyinde, yüksek frekanslı sinyal iletimi, terahertz (THz) ve terahertz altı bantların yüksek zayıflamaya sahip olması ve sinyal gücünün uzun mesafelerde keskin bir şekilde düşmesine neden olması nedeniyle, yol kaybı da dahil olmak üzere birçok zorlukla karşı karşıyadır. Bu bantlarda ayrıca, yüksek frekanslı sinyallerin ağaçlar veya binalar gibi engellerle karşılaştıklarında zayıflaması ve kapsama sorunlarına yol açması nedeniyle çapraz konuşma kaybı sorunu da vardır.

Bir diğer sorun ise atmosferik emilimdir. THz sinyalleri atmosferdeki gazlar tarafından emilmeye karşı özellikle hassastır, bu da sinyal gücünü ve güvenilirliğini azaltır.

İletim gücü bütçeleriyle ilgili de zorluklar bulunmaktadır. 6G sinyallerinin geniş bant genişliği, gücün daha geniş bir bantta yayılması nedeniyle düşük sinyal-gürültü oranına yol açabilir.

Çoklu yol yayılımıyla ilgili sorunlar arasında girişim ve zayıflama yer alır. Yüzeylerden yansıyan sinyaller alıcıya farklı zamanlarda ulaşır ve bu da girişime ve sinyal bozulmasına neden olur. Bu sorun kentsel ortamlarda daha da ciddidir. Zayıflama meydana geldiğinde, çoklu yol etkileri nedeniyle sinyal genliğindeki hızlı değişim, sinyal kalitesini bozar ve iletim güvenilirliğini azaltır.

Işın üretimi ve yönetiminde, yüksek frekanslı dar ışınları alıcıya yönlendirmek için hassas ışın oluşturma teknikleri gereklidir ve dinamik ortamlarda ışın yönlendirme zor olabilir. Bir diğer zorluk ise ışın takibidir; çünkü ışın yönlendirmesini gerçek zamanlı olarak ayarlamak için alıcı konumunun sürekli izlenmesi gerekir ve bu da sistemi daha karmaşık hale getirir.

ABD'deki Northeast Üniversitesi bünyesindeki 6G Laboratuvarı, veri akışını ve iletim mesafesini artırmak için 130 GHz geniş bant MIMO sistemleri üzerinde araştırma yapıyor.

Ağ düzeyindeki zorluklar

Ağ düzeyindeki zorluklar arasında ağ yoğunluğu ve paraziti, gecikme ve güvenilirlik ile heterojen ağlarla entegrasyonla ilgili konular yer almaktadır.

Ağ düzeyinde performans, ağ yoğunluğu ve hücreler arası girişimden kaynaklanan sorunların azaltılmasına ve spektrum yönetimine bağlıdır. Çok sayıda küçük hücreye sahip yüksek yoğunluklu ağlar, hücreler arası girişimi artırarak genel ağ performansını düşürebilir. Girişimi azaltmak ve mevcut frekansların kullanımını artırmak için verimli spektrum yönetimi şarttır.

Keysight Technologies Inc. Endüstri ve Çözümler Direktörü Bayan Hwee Yng Yeo

Gecikme ve güvenilirlik, ultra düşük gecikme hedeflerine (örneğin, 1 mikrosaniye gecikme) ulaşmak için de önemli parametrelerdir ve son derece verimli sinyal işleme ve iletim teknikleri gereklidir. Ayrıca, kentsel, kırsal ve uzak alanlar gibi farklı ortamlarda güvenilir 6G bağlantısının sağlanması gerekmektedir.

6G ağlarının mevcut 5G ağları ve diğer kablosuz teknolojilerle entegre edilmesi, ağ türleri arasında sorunsuz geçiş ve birlikte çalışabilirlik sorunlarının ele alınmasını gerektirir. Uydu, karasal ve hava ağları gibi farklı ağ bileşenleri ve teknolojilerinin birlikte çalışabilirliğini sağlamak, kapsamlı kapsama ve performans hedeflerine ulaşmak için olmazsa olmazdır.

6G'nin teorisinden simülasyonuna ve emülasyonuna

Araştırmacılar, kanal yayılımı, dalga formları ve ağlar dahil olmak üzere farklı 6G kullanım senaryolarını simülasyon tasarım yazılım araçlarını kullanarak modelliyorlar.

6G geliştirme sürecinin bir sonraki adımı, bu simülasyon sonuçlarını gerçek zamanlı sinyal simülasyonuna dönüştürmektir. Simülasyon, fiziksel protokollerden daha üst katmanlara kadar gerçek zamanlı kanallarda ve ağlarda 6G sistemlerinin performansını ölçmede önemli bir faktördür.

6G sinyallerinin kontrollü bir ortamda simüle edilmesi, araştırmacıların 6G sistemlerinin performansını doğru bir şekilde değerlendirmelerine olanak tanır. Bu, yukarıda belirtilen zorlukların tekrarlanabilir koşullar altında değerlendirilmesini ve farklı senaryolar için programların hassas bir şekilde ayarlanmasını içerir. Araştırmacılar ayrıca simülasyon yoluyla sistem açıklarını inceleyebilir ve güvenlik sorunlarını erken aşamada ele alabilirler.

6G: Yenilikçi araştırmadan gerçeğe

Örneğin, 6G teknolojisinin gelişimine katkıda bulunmak amacıyla Keysight, Northeastern Üniversitesi'ndeki 6G araştırmacılarıyla iş birliği yaparak 130 GHz geniş bant MIMO sistemlerini araştırdı ve ağ katmanında gerçek zamanlı THz'e yakın araştırmalar yürüttü.

Piyasa, 6G'nin 2030 yılına kadar ticari olarak piyasaya sürülmesini bekliyor; bu da, henüz tamamlanmamış standartlara uygun ürün ve uygulamaları hayata geçirmek için en fazla beş yılımız olduğu anlamına geliyor. Araştırmacılar, cihaz ve bileşen tasarımcıları, test ve ölçüm uzmanları, ağ ve siber güvenlik mühendisleri ve düzenleyiciler, 6G'yi gerçeğe dönüştürmek için 6G ekosistemi genelinde iş birliği yapıyor.

Yorum (0)