Проблеми перевірки відповідності для інновацій 6G

DNVN – Щоб з’явилися практичні інновації 6G, дослідники стикаються з багатьма труднощами у сертифікації наступного покоління бездротових інформаційних технологій. Від теорії та математичних рівнянь до фактичного впровадження 6G є дуже складними процесами, що вимагають ретельного планування, тестування та вимірювань для точного визначення надвисоких частот.

Дослідження 6G повинні не лише вивчати конкретні характеристики каналів, але й перевіряти продуктивність частот, форм хвиль та інших нових функцій від фізичного рівня до протоколів вищих рівнів. Дослідники повинні вирішувати проблеми як на рівні каналу, так і на рівні мережі.

Проблеми на рівні каналу

На рівні каналу передача високочастотного сигналу пов'язана з певними труднощами, зокрема втратами на трасі, оскільки терагерцовий (ТГц) та субтерагерцовий діапазони мають високе затухання, що призводить до різкого падіння сили сигналу на великих відстанях. Ці діапазони також мають проблему перехресних перешкод, коли високочастотні сигнали зникають, коли вони зустрічають перешкоди, такі як дерева чи будівлі, створюючи проблеми з покриттям.

Ще однією проблемою є поглинання атмосферою. ТГц-сигнали особливо чутливі до поглинання газами в атмосфері, що знижує силу та надійність сигналу.

Також існують проблеми з бюджетами потужності передачі. Широка смуга пропускання сигналів 6G може призвести до низького співвідношення сигнал/шум, оскільки потужність розподіляється по ширшій смузі.

Проблеми з багатопроменевим поширенням включають перешкоди та згасання. Сигнали, відбиті від поверхонь, надходять до приймача в різний час, що призводить до перешкод та спотворення сигналу. Ця проблема ще серйозніша в міських умовах. Коли відбувається згасання, швидка зміна амплітуди сигналу через ефект багатопроменевості змінює якість сигналу та знижує надійність передачі.

Для генерації та керування променем потрібні точні методи формування променя, щоб спрямувати високочастотні вузькі промені на приймач, а керування променем може бути складним у динамічних середовищах. Ще однією проблемою є відстеження променя, оскільки положення приймача потрібно постійно контролювати для коригування керування променем у режимі реального часу, що робить систему складнішою.

Лабораторія 6G Північно-Східного університету, США, досліджує широкосмугові системи MIMO на частоті 130 ГГц для збільшення пропускної здатності даних та відстані передачі.

Проблеми на рівні мережі

Проблеми мережевого рівня включають проблеми, пов'язані з щільністю мережі та перешкодами, затримкою та надійністю, а також інтеграцією з гетерогенними мережами.

На рівні мережі продуктивність залежить від зменшення проблем, що виникають через щільність мережі та міжстільникові перешкоди, а також від управління спектром. Мережі високої щільності з багатьма малими сотами можуть збільшити міжстільникові перешкоди, знижуючи загальну продуктивність мережі. Ефективне управління спектром є важливим для зменшення перешкод та збільшення використання доступних частот.

Пані Хві Інг Єо, директор з питань промисловості та рішень у Keysight Technologies Inc.

Затримка та надійність також є ключовими параметрами для досягнення цілей наднизької затримки (наприклад, затримка 1 мікросекунда), і необхідні високоефективні методи обробки та передачі сигналів. Крім того, необхідно забезпечити надійне підключення 6G у різних середовищах, таких як міські, сільські та віддалені райони.

Інтеграція мереж 6G з існуючими мережами 5G та іншими бездротовими технологіями вимагає безперебійного перемикання між типами мереж та вирішення проблем сумісності. Забезпечення сумісності різних мережевих компонентів і технологій, таких як супутникові, наземні та повітряні мережі, є важливим для досягнення комплексних цілей покриття та продуктивності.

Від теорії до моделювання та емуляції 6G

Дослідники моделюють різні сценарії використання 6G, включаючи поширення каналів, форми хвиль та мережі, використовуючи програмні засоби для моделювання.

Наступним кроком у процесі розробки 6G є перетворення результатів моделювання на моделювання сигналів у реальному часі. Моделювання є ключовим фактором у вимірюванні продуктивності систем 6G у каналах та мережах реального часу, від фізичних протоколів до вищих рівнів.

Моделювання сигналів 6G у контрольованому середовищі дозволяє дослідникам точно оцінити продуктивність систем 6G. Це включає оцінку вищезазначених проблем у відтворюваних умовах та точне налаштування програм для різних сценаріїв. Дослідники також можуть вивчати вразливості системи за допомогою моделювання та вирішувати проблеми безпеки на ранній стадії.

6G: Від інноваційних досліджень до реальності

Наприклад, щоб зробити свій внесок у розвиток технології 6G, Keysight співпрацювала з дослідниками 6G з Північно-Східного університету для дослідження широкосмугових систем MIMO на частоті 130 ГГц та проведення досліджень у режимі реального часу на мережевому рівні в діапазоні близько терагерц.

Ринок очікує, що 6G стане комерційно доступним до 2030 року, а це означає, що у нас є щонайбільше п'ять років, щоб реалізувати продукти та програми, що відповідають стандартам, які все ще перебувають на стадії доопрацювання. Дослідники, розробники пристроїв та компонентів, експерти з тестування та вимірювання, інженери мереж та кібербезпеки, а також регуляторні органи співпрацюють в екосистемі 6G, щоб зробити 6G реальністю.

Хві Інг Єо, Keysight Technologies

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