6G
| Часть серии о |
| Беспроводные сетевые технологии |
|---|
| Аналоговый |
| Цифровой |
| Мобильная связь |
В сфере 6G телекоммуникаций — это обозначение будущего технического стандарта технологии шестого поколения беспроводной связи .
Это запланированный преемник 5G (ITU-T IMT-2020 ), и в настоящее время он находится на ранних стадиях процесса стандартизации, отслеживаемого ITU-T как IMT-2030. [1] со структурой и общими целями, определенными в рекомендации МСЭ-R M.2160-0. [2] [3] Ожидается , что, как и в случае с предыдущими поколениями сотовой архитектуры, органы по стандартизации, такие как 3GPP и ETSI , а также отраслевые группы, такие как NGMN Alliance , будут играть ключевую роль в ее развитии. [4] [5] [6]
Многочисленные компании ( Airtel , Anritsu , Apple , Ericsson , Fly, Huawei , Jio , Keysight , LG , Nokia , NTT Docomo , Samsung , Vi , Xiaomi ), научно-исследовательские институты ( Институт технологических инноваций , Межуниверситетский центр микроэлектроники ) и страны (США) ( Великобритания, страны Европейского Союза , Россия, Китай, Индия, Япония, Южная Корея, Сингапур, Саудовская Аравия и Объединенные Арабские Эмираты) проявили интерес к сетям 6G и, как ожидается, внесут свой вклад в эти усилия. [7] [8] [9] [10] [11] [12]
Сети 6G, вероятно, будут значительно быстрее, чем предыдущие поколения. [13] благодаря дальнейшим улучшениям в методах модуляции и кодирования радиоинтерфейса, [2] а также технологии физического уровня. [14] Предложения включают модель повсеместного подключения, которая может включать несотовый доступ, такой как спутник и Wi-Fi, услуги точного определения местоположения, а также структуру для распределенных периферийных вычислений, поддерживающую большее количество сенсорных сетей, рабочие нагрузки AR/VR и AI. [5] Другие цели включают упрощение сети и повышение функциональной совместимости, снижение задержек и энергоэффективность. [2] [15] Это должно позволить сетевым операторам принять гибкие децентрализованные бизнес-модели для 6G с лицензированием местного спектра , совместным использованием спектра, совместным использованием инфраструктуры и интеллектуальным автоматизированным управлением. Некоторые полагают, что для поддержки этих функций можно использовать системы машинного обучения/ИИ. [16] [17] [18] [15] [19]
Альянс NGMN предупредил, что «6G по своей сути не должен вызывать обновление аппаратного обеспечения инфраструктуры 5G RAN» и что он должен «удовлетворять очевидные потребности клиентов». [15] Это отражает мнение отрасли по поводу стоимости развертывания 5G и обеспокоенность тем, что некоторые приложения и потоки доходов не оправдали ожиданий. [20] [21] [22] Ожидается, что внедрение 6G начнется примерно в 2030 году. [13] [21] [23] но, учитывая такие опасения, пока неясно, какие функции и улучшения будут реализованы в первую очередь.
Ожидания
[ редактировать ] | Этот раздел необходимо обновить . ( апрель 2024 г. ) |
Ожидается, что сети 6G будут разработаны и запущены примерно в 2030 году. [24] [25] Наибольшее количество патентов на 6G было подано в Китае и США . [26]
Функции
[ редактировать ]Недавние научные публикации концептуализировали 6G и новые функции, которые могут быть включены. Искусственный интеллект (ИИ) включен во многие прогнозы, от 6G, поддерживающего инфраструктуру ИИ, до «ИИ, проектирующего и оптимизирующего архитектуры, протоколы и операции 6G». [27] Другое исследование, опубликованное в Nature Electronics, призвано обеспечить основу для исследования 6G: «Мы предполагаем, что мобильная связь, ориентированная на человека, по-прежнему будет самым важным применением 6G, а сеть 6G должна быть ориентирована на человека. Таким образом, высокий уровень безопасности, секретности и конфиденциальности должны стать ключевыми особенностями 6G, и исследовательскому сообществу в области беспроводной связи следует уделить особое внимание». [28]
Передача инфекции
[ редактировать ]Полосы частот для 6G не определены. Институт инженеров по электротехнике и электронике заявляет, что «Частоты от 100 ГГц до 3 ТГц являются многообещающими полосами для следующего поколения систем беспроводной связи из-за широких полос неиспользованного и неисследованного спектра ». [29]
Одной из проблем в обеспечении необходимых высоких скоростей передачи будет ограничение энергопотребления и связанная с этим тепловая защита в электронных схемах. [30]
Прогресс терагерцовых и миллиметровых волн
[ редактировать ]миллиметровые волны (от 30 до 300 ГГц) и терагерцовое излучение Согласно некоторым предположениям, в 6G могут использоваться (от 300 до 3000 ГГц). Распространение волн этих частот гораздо более чувствительно к препятствиям, чем микроволновые частоты (около 2–30 ГГц), используемые в 5G и Wi-Fi , которые более чувствительны, чем радиоволны, используемые в 1G , 2G , 3G и 4G .
В октябре 2020 года Альянс решений для телекоммуникационной отрасли (ATIS) основал «Next G Alliance», альянс, состоящий из AT&T , Ericsson , Telus , Verizon , T-Mobile , Microsoft , Samsung и других, который «будет продвигать мобильную связь в Северной Америке». технологическое лидерство в 6G и за его пределами в течение следующего десятилетия». [31]
В январе 2022 года китайская лаборатория Purple Mountain заявила, что ее исследовательская группа впервые в лабораторных условиях достигла мирового рекорда скорости передачи данных в 206,25 гигабит в секунду (Гбит/с) в терагерцовом диапазоне частот, который, как предполагается, будет основа сотовой технологии 6G. [32]
В феврале 2022 года китайские исследователи заявили, что им удалось достичь рекордной скорости потоковой передачи данных с помощью вихревых миллиметровых волн — формы чрезвычайно высокочастотных радиоволн с быстро меняющимися спинами. Исследователи передали 1 терабайт данных на расстояние 1 км (3300 футов) в секунду. О вращающемся потенциале радиоволн впервые сообщил британский физик Джон Генри Пойнтинг в 1909 году, но его использование оказалось трудным. Чжан и его коллеги заявили, что их прорыв стал результатом упорной работы многих исследовательских групп по всему миру за последние несколько десятилетий. Исследователи в Европе провели первые эксперименты по коммуникации с использованием вихревых волн в 1990-х годах. Основная проблема заключается в том, что размер вращающихся волн увеличивается с расстоянием, а ослабление сигнала затрудняет высокоскоростную передачу данных. Китайская команда создала уникальный передатчик для генерации более сфокусированного вихревого луча, заставляющего волны вращаться в трех разных режимах для передачи большего количества информации, а также разработала высокопроизводительное приемное устройство, которое может принимать и декодировать огромное количество данных за один раз. второй. [33]
В 2023 году Университет Нагои в Японии сообщил об успешном изготовлении трехмерных волноводов из металлического ниобия . [34] сверхпроводящий , который материал, который сводит к минимуму затухание из-за поглощения и излучения для передачи волн в диапазоне частот 100 ГГц считается полезным в сетях 6G.
Тестовые спутники
[ редактировать ]6 ноября 2020 года Китай запустил Long March 6 на орбиту ракету с полезной нагрузкой из тринадцати спутников. Сообщается, что один из спутников служил экспериментальным испытательным стендом для технологии 6G, который был описан как «первый в мире спутник 6G». [35]
Геополитика
[ редактировать ]Во время развертывания 5G Китай запретил Ericsson в пользу китайских поставщиков, в первую очередь Huawei и ZTE . [36] [ не удалось пройти проверку ] Huawei и ZTE были запрещены во многих западных странах из-за опасений шпионажа. [37] Это создает риск фрагментации сети 6G. [38] Ожидается, что во время разработки общих стандартов будет много борьбы за власть. [39] В феврале 2024 года США, Австралия, Канада, Чехия, Финляндия, Франция, Япония, Южная Корея, Швеция и Великобритания опубликовали совместное заявление, в котором говорится, что они поддерживают набор общих принципов 6G для «открытого, свободного, глобального совместимое, надежное, отказоустойчивое и безопасное соединение». [40] [41]
6G считается ключевой технологией для экономической конкурентоспособности, национальной безопасности и функционирования общества. Китая Это национальный приоритет во многих странах, и он назван приоритетом в четырнадцатом пятилетнем плане . [42] [43]
Многие страны отдают предпочтение подходу Open RAN , при котором различные поставщики могут быть интегрированы вместе, а оборудование и программное обеспечение независимы от поставщика. [44]
Ссылки
[ редактировать ]- ^ «ПУМТ на пути к 2030 году и далее» . МСЭ — Международный союз электросвязи . Международный союз электросвязи (опубликовано в ноябре 2023 г.). 2023. Архивировано из оригинала 3 апреля 2024 года.
- ^ Jump up to: а б с «Рекомендация МСЭ-R M.2160-0» (PDF) . МСЭ — Международный союз электросвязи . Ноябрь 2023 г. Архивировано (PDF) из оригинала 3 апреля 2024 г.
- ^ «Структура МСЭ-R для IMT-2030» (PDF) . МСЭ — Международный союз электросвязи . Архивировано (PDF) из оригинала 3 апреля 2024 г.
- ^ «Введение в версию 19 3GPP и планирование 6G» . 3GPP — Партнерский проект третьего поколения . Архивировано из оригинала 3 апреля 2024 года.
В 2024 году 3GPP намерена завершить разработку спецификаций для Выпуска 18, сосредоточив внимание на усовершенствованных системах 5G, одновременно добиваясь значительного прогресса в разработке Выпуска 19. 3GPP также будет готовиться к переходу на Стандартизация 6G.
- ^ Jump up to: а б «Структура МСЭ-R для IMT-2030: обзор и будущее направление» (PDF) . NGMN — Альянс мобильных сетей следующего поколения . 2 февраля 2024 г. Архивировано (PDF) из оригинала 3 апреля 2024 г.
- ^ Линь, Синцинь (1 сентября 2022 г.). «Обзор усовершенствованного развития 5G в версии 18 3GPP» . Журнал стандартов связи IEEE . 6 (3): 77–83. arXiv : 2201.01358 . дои : 10.1109/MCOMSTD.0001.2200001 .
Ожидается, что стандартизация 6G начнется в 3GPP примерно в 2025 году.
- ^ Хан, Дания (январь 2022 г.). «Airtel и Vi настаивают на работе над технологией 6G» . Экономические времена . Архивировано из оригинала 20 октября 2022 г. Проверено 20 октября 2022 г.
- ^ «Indian Telecom Jio сотрудничает с Университетом Оулу в разработке технологии 6G» . Индийский экспресс . 21 января 2022 года. Архивировано из оригинала 31 октября 2022 года . Проверено 5 августа 2022 г.
- ^ Раппапорт, Теодор С. (10 февраля 2020 г.). «Мнение: думаете, 5G — это интересно? Просто подождите 6G» . Си-Эн-Эн. Архивировано из оригинала 17 ноября 2020 года . Проверено 30 июля 2020 г.
- ^ Харпал, Арджун (7 ноября 2019 г.). «Китай начинает разработку 6G, только что запустив мобильную сеть 5G» . CNBC. Архивировано из оригинала 17 ноября 2020 года . Проверено 30 июля 2020 г.
- ^ Энди Боксалл; Тайлер Лакома (21 января 2021 г.). «Что такое 6G, насколько быстрым он будет и когда он появится?» . Цифровые тенденции. Архивировано из оригинала 17 ноября 2020 года . Проверено 18 февраля 2021 г.
- ^ «DoT запросит комментарий TRAI по поводу использования радиоволн 95–3 ТГц» . Телегеография. 2022-11-11. Архивировано из оригинала 16 ноября 2022 г. Проверено 16 ноября 2022 г.
- ^ Jump up to: а б Фишер, Тим. «6G: что это такое и когда его ожидать» . Жизненный провод . Архивировано из оригинала 17 ноября 2020 года . Проверено 3 апреля 2022 г.
- ^ Бьорнсон, Эмиль; Оздоган, Озгекан; Ларссон, Эрик Г. (декабрь 2020 г.). «Реконфигурируемые интеллектуальные поверхности: три мифа и два критических вопроса» . Журнал коммуникаций IEEE . 58 (12): 90–96. arXiv : 2006.03377 . doi : 10.1109/MCOM.001.2000407 — через IEEE.
- ^ Jump up to: а б с «Заявление о позиции 6G» (PDF) . NGMN — Альянс мобильных сетей нового поколения . 9 ноября 2023 г. Архивировано (PDF) из оригинала 3 апреля 2024 г.
- ^ Саад, В.; Беннис, М.; Чен, М. (2020). «Видение беспроводных систем 6G: приложения, тенденции, технологии и проблемы открытых исследований» (PDF) . Сеть IEEE . 34 (3): 134–142. дои : 10.1109/MNET.001.1900287 . ISSN 1558-156X . S2CID 67856161 . Архивировано (PDF) из оригинала 14 ноября 2023 г. Проверено 1 сентября 2023 г.
- ^ Ян, Х.; Альфонс, А.; Сюн, З.; Ниято, Д.; Чжао, Дж.; Ву, К. (2020). «Интеллектуальные сети 6G на базе искусственного интеллекта» . Сеть IEEE . 34 (6): 272–280. arXiv : 1912.05744 . дои : 10.1109/MNET.011.2000195 . ISSN 1558-156Х . S2CID 209324400 . Архивировано из оригинала 12 июля 2023 г. Проверено 26 марта 2021 г.
- ^ Сяо, Ю.; Ши, Г.; Ли, Ю.; Саад, В.; Бедный, ХВ (2020). «На пути к самообучающемуся периферийному интеллекту в 6G» . Журнал коммуникаций IEEE . 58 (12): 34–40. arXiv : 2010.00176 . дои : 10.1109/MCOM.001.2000388 . ISSN 1558-1896 . S2CID 222090032 . Архивировано из оригинала 7 апреля 2023 г. Проверено 26 марта 2021 г.
- ^ Го, В. (2020). «Объяснимый искусственный интеллект для 6G: повышение доверия между человеком и машиной» . Журнал коммуникаций IEEE . 58 (6): 39–45. дои : 10.1109/MCOM.001.2000050 . hdl : 1826/15857 . S2CID 207863445 . Архивировано из оригинала 28 апреля 2023 г. Проверено 29 марта 2021 г.
- ^ Мейер, Дэн (20 ноября 2023 г.). «Когда закончится спад рынка 5G RAN?» . SDX Центральный . Архивировано из оригинала 3 апреля 2024 года.
- ^ Jump up to: а б Моррис, Иэн (14 февраля 2023 г.). «Ericsson заявляет, что 5G стимулирует продажи телекоммуникационных компаний, но его аргументы слабы» . Легкое чтение . Архивировано из оригинала 3 апреля 2024 года.
- ^ Дано, Майк (20 февраля 2024 г.). «В сфере частной беспроводной связи 5G реальность душит ажиотаж» . Легкое чтение . Архивировано из оригинала 11 марта 2024 года.
- ^ «Корея планирует запустить сетевую услугу 6G в 2028 году» . 20 февраля 2023 г. Архивировано из оригинала 31 августа 2023 г. Проверено 31 августа 2023 г.
- ^ «Китай отправил на орбиту первый в мире испытательный спутник 6G» . Архивировано из оригинала 08.11.2020 . Проверено 07.11.2020 .
- ^ «Китай запускает «первый в мире экспериментальный спутник 6G» » . Агентство Анадолу . 6 ноября 2020 г. Архивировано из оригинала 06 ноября 2020 г. Проверено 7 ноября 2020 г. .
- ^ Асгар, Мухаммад Зишан; Мемон, Шафик Ахмед; Хямяляйнен, Юри (23 мая 2022 г.). «Эволюция беспроводной связи к 6G: потенциальные приложения и направления исследований» . Устойчивость . 14 (10): 6356. дои : 10.3390/su14106356 . ISSN 2071-1050 .
- ^ Летаиф, Халед Б.; Чен, Вэй; Ши, Юаньмин; Чжан, Цзюнь; Чжан, Ин-Цзюнь Анжела (август 2019 г.). «Дорожная карта 6G: беспроводные сети на базе искусственного интеллекта». Журнал коммуникаций IEEE . Том. 57, нет. 8. стр. 84–90. arXiv : 1904.11686 . дои : 10.1109/mcom.2019.1900271 .
- ^ Данг, Шупинг; Амин, Усама; Шихада, Басем; Алуини, Мохамед-Слим (январь 2020 г.). «Каким должен быть 6G?» . Природная электроника . 3 (1): 20–29. arXiv : 1906.00741 . дои : 10.1038/s41928-019-0355-6 . ISSN 2520-1131 . S2CID 211095143 . Архивировано из оригинала 21 января 2022 г. Проверено 28 апреля 2021 г.
- ^ Раппапорт, Теодор С.; Син, Юньчжоу; Канхере, Оджас; Цзюй, Шихао; Маданаяке, Арджуна; Мандал, Сумьяджит; Альхатиб, Ахмед; Трихопулос, Георгиос К. (2019). «Беспроводная связь и приложения выше 100 ГГц: возможности и проблемы для 6G и за его пределами» . Доступ IEEE . 7 : 78729–78757. Бибкод : 2019IEEA...778729R . дои : 10.1109/ACCESS.2019.2921522 . ISSN 2169-3536 .
- ^ Питер Смолдерс (2013). «Путь к беспроводной связи 100 Гбит/с и далее: основные проблемы и ключевые направления». Журнал коммуникаций IEEE . 51 (12): 86–91. дои : 10.1109/MCOM.2013.6685762 . S2CID 12358456 .
- ^ Вулф, Марселла (13 октября 2020 г.). «ATIS создает альянс Next G для продвижения лидерства Северной Америки в области 6G» . Атис . Архивировано из оригинала 22 февраля 2021 года . Проверено 18 февраля 2021 г.
- ^ Пан, Че (06 января 2022 г.). «Китайская лаборатория заявляет, что совершила прорыв в мобильных технологиях 6G, поскольку глобальная гонка за установление стандартов накаляется» . Южно-Китайская Морнинг Пост . Проверено 26 июня 2024 г.
- ^ Чен, Стивен (10 февраля 2022 г.). «Гонка за 6G: китайские исследователи заявляют о рекорде потоковой передачи данных с помощью вихревых радиоволн» . Южно-Китайская Морнинг Пост . Архивировано из оригинала 10 мая 2023 г. Проверено 16 мая 2023 г.
- ^ Нагойский университет (05.10.2023). «Сверхпроводящий ниобиевый волновод обеспечивает высокоточную связь для сетей B5G/6G» . techxplore.com . Архивировано из оригинала 5 октября 2023 г. Проверено 7 октября 2023 г.
- ^ «Китай отправил на орбиту «первый в мире испытательный спутник 6G»» . Би-би-си. Архивировано из оригинала 08.11.2020 . Проверено 07.11.2020 .
- ^ Моррис, Иэн (24 октября 2022 г.). «Ericsson и Nokia близки к развязке в Китае» . Lightreading.com . Архивировано из оригинала 6 января 2024 г. Проверено 6 января 2024 г.
- ^ Чжун, Раймонд (05 июля 2019 г.). « Перспективная угроза» китайского шпионажа оправдывает запрет Huawei, заявляют США» . Нью-Йорк Таймс . Архивировано из оригинала 6 января 2024 г. Проверено 6 января 2024 г.
- ^ Дано, Майк (05 октября 2023 г.). «Фрагментация 6G, возможно, стала немного ближе» . Lightreading.com . Архивировано из оригинала 6 января 2024 г. Проверено 6 января 2024 г.
- ^ «До 6G осталось еще много лет, но борьба за власть уже началась» . IEEE-спектр . 2021-11-29. Архивировано из оригинала 6 января 2024 г. Проверено 6 января 2024 г.
- ^ Хабешян, Сарин (26 февраля 2024 г.). «США и их союзники поддерживают принципы 6G на фоне технологической гонки с Китаем» . Аксиос . Архивировано из оригинала 27 февраля 2024 года . Проверено 28 февраля 2024 г.
- ^ «Совместное заявление, подтверждающее принципы 6G: безопасность, открытость и отказоустойчивость по своей конструкции» . Белый дом . 27 февраля 2024 г. Архивировано из оригинала 28 февраля 2024 г. Проверено 28 февраля 2024 г.
- ^ Петтиджон, Стейси (14 ноября 2023 г.). «Конкуренция США и Китая и гонка за 6G» . cnas.org . Архивировано из оригинала 06 января 2024 г. Проверено 6 января 2024 г.
- ^ «Перевод: 14-я пятилетка национальной информатизации – декабрь 2021 г.» . ДигиКитай . 24 января 2022 г. Архивировано из оригинала 5 января 2024 г. Проверено 6 января 2024 г.
- ^ Ким, Ми Джин; Эом, Доён; Ли, Хиджин (2023). «Геополитика стандартизации мобильной связи следующего поколения: случай открытой RAN». Телекоммуникационная политика . 47 (10). Elsevier BV: 102625. doi : 10.1016/j.telpol.2023.102625 . ISSN 0308-5961 . S2CID 265023622 .
Внешние ссылки
[ редактировать ]- Шарма, Анкуш (9 ноября 2020 г.). «Компании 6G: игроки телекоммуникационной отрасли ускоряют исследовательскую деятельность» . ГрейБ . Проверено 02 июня 2021 г.
сотовой сети Стандарты |
|---|
