6G
6G, standard mobilne komunikacije šeste generacije, se imenuje tudi tehnologija mobilne komunikacije šeste generacije. Glavna promocija je razvoj interneta stvari. Od novembra 2019 je 6G še v razvoju. 6G prenosna zmogljivost se lahko poveča za 100-krat v primerjavi s 5G, zakasnitev omrežja pa se lahko zmanjša z milisekund na mikrosekunde.
3. novembra 2019 je Ministrstvo za znanost in tehnologijo skupaj s Komisijo za razvoj in reforme, Ministrstvom za izobraževanje, Ministrstvom za industrijo in informacijsko tehnologijo, Kitajsko akademijo znanosti in Naravoslovno fundacijo Kitajske organiziralo 6G tehnološko raziskovalno in razvojno delo v Pekingu.
osnovni pojmi
6G, standard mobilne komunikacije šeste generacije, je konceptualna tehnologija mobilne komunikacije brezžičnega omrežja, znana tudi kot tehnologija mobilne komunikacije šeste generacije. Glavna promocija je razvoj interneta.
6G omrežje bo popolnoma povezan svet z vgrajenimi prizemnimi brezžičnimi in satelitskimi komunikacijami. Z vključitvijo satelitskih komunikacij v mobilno komunikacijo 6G in doseganjem brezhibne globalne pokritosti lahko omrežni signali dosežejo katero koli oddaljeno vas, kar omogoča bolnikom v globokih gorskih območjih, da dobijo telemedicino, otroci pa se izobražujejo na daljavo. Poleg tega lahko z globalnim satelitskim sistemom za določanje položaja, telekomunikacijskim satelitskim sistemom, satelitskim sistemom za zemeljske slike in zemeljskim omrežjem 6G popolna pokritost tal in zraka prav tako pomaga ljudem napovedovati vremenske razmere in se hitro odzovejo na naravne nesreče. To je prihodnost 6G. Komunikacijska tehnologija 6G ni več preboj v enostavni omrežni zmogljivosti in hitrosti prenosa. Prav tako je zožiti digitalni razkorak in doseči "končni cilj" medsebojnega povezovanja. To je pomen 6G.
Sorodne tehnologije
Terahertz
6G bo uporabljal frekvenčni pas teraherc (THz), "zgoščevanje" 6G omrežij pa bo doseglo neverjetno raven. Do takrat bo naša okolica polna majhnih baznih postaj. Teraherčni pas se nanaša na 100GHz-10THz, ki je frekvenčni pas veliko višji od 5G. Od komunikacije 1G (0,9 GHz) do 4G (nad 1,8 GHZ) se frekvenca brezžičnih elektromagnetnih valov, ki jih uporabljamo, povečuje. Ker višja je frekvenca, večji je dovoljeni obseg pasovne širine in večja je količina podatkov, ki jih je mogoče prenesti na enoto časa, kar običajno imenujemo "hitrost omrežja je postala hitrejša." Drugi glavni razlog za razvoj frekvenčnih pasov pa je, da so viri z nizkimi pasovi omejeni. Tako kot avtocesta, tudi če je široka, je omejitev števila avtomobilov, ki jih je mogoče namestiti. Ko cesta ni dovolj, bo vozilo blokirano in se ne more prosto gibati. V tem času je treba razmisliti o razvoju druge ceste. Enako velja za vire spektra. S povečanjem števila uporabnikov in števila pametnih naprav mora omejena pasovna širina uporabljati več terminalov, kar bo povzročilo, da se bo kakovost storitev vsakega terminala močno poslabšala. Izvedljiva metoda za rešitev te težave je razvoj novih pasov komunikacijskih frekvenc in razširitev pasovne širine komunikacije. Glavni frekvenčni pas 4G treh glavnih operaterjev na Kitajskem se nahaja v delu frekvenčnega pasu med 1,8GHz-2,7GHz, glavni frekvenčni pas 5G, ki ga je določila Mednarodna organizacija za telekomunikacijske standarde, pa je 3GHz-6GHz, ki spada pod milimetrski valovni frekvenčni pas. Pri 6G bo vstopil v višji frekvenčni terahertski pas, v tem času pa bo vstopil tudi v podmilimeter valovni pas. "Teraherc se v astronomiji imenuje submilimeter," je dejal Gou Lijun, raziskovalec Nacionalnega astronomskega observatorija kitajske akademije znanosti. "Postaje takšnih opazovalnic so na splošno zelo visoke in zelo suhe, na primer Antarktika in čilska puščava akatame." Potem bomo, ko gre za "zgostitev" omrežja v dobi 6G, obkroženi z majhnimi baznimi postajami? To vključuje pokritje osnovne postaje, to je razdaljo signala signala bazne postaje. Na splošno obstaja veliko dejavnikov, ki vplivajo na pokritje osnovne postaje, kot so frekvenca signala, oddajna moč osnovne postaje, višina bazne postaje in višina mobilnega terminala. Glede na frekvenco signala, večja kot je frekvenca, krajša je valovna dolžina, zato je difrakcijska sposobnost signala (imenovana tudi difrakcija, ko med širjenjem elektromagnetnih valov naletimo na oviro, ko je velikost te ovire blizu valovna dolžina elektromagnetnega vala, elektromagnetni val lahko Difrakcija od roba predmeta. Difrakcija lahko pomaga, da difrakcija senc pomaga pri pokrivanju senčnega območja), slabša je izguba, večja je izguba. In ta izguba se bo povečevala s povečanjem prenosne razdalje in obseg, ki ga pokriva bazna postaja, se bo ustrezno zmanjšal. Frekvenca 6G signala je že v nivoju terahercev, ta frekvenca pa je blizu spektra ravni energije molekularnega vrtenja in jo zlahka absorbirajo molekule vode v zraku, zato razdalja, ki jo prevozi v vesolju, ni tako daleč kot signal 5G, tako 6G potrebuje več baznih postaj, da "relejirajo". Frekvenčni pas, ki ga uporablja 5G, je višji od 4G. Brez upoštevanja drugih dejavnikov je pokritost 5G baznih postaj seveda manjša kot 4G. Z višjim frekvenčnim pasom 6G bo pokritost baznih postaj manjša. Zato je gostota baznih postaj 5G veliko večja kot gostota 4G. V dobi 6G se gostota baznih postaj ne bo povečala.
Prostorsko multipleksiranje
6G bo uporabljal "tehnologijo prostorskega multipleksiranja", 6G bazne postaje bodo lahko hkrati dostopale do več sto ali celo tisoč brezžičnih povezav, njegova zmogljivost pa bo dosegla 1000-krat več kot 5G bazne postaje. Prej sem omenil, da bo 6G uporabljal terahertski pas, čeprav je ta visoko frekvenčni vir bogat in zmogljivost sistema je velika. Vendar pa se mobilni komunikacijski sistemi, ki uporabljajo visokofrekvenčne nosilce, soočajo z velikimi izzivi izboljšanja pokritosti in zmanjšanja motenj.
Ko frekvenca signala presega 10 GHz, njegov glavni način širjenja ni več difrakcija. Za razmnoževalne povezave brez vida so odraz in razprševanje glavne metode širjenja signala. Hkrati je višja frekvenca, večje so izgube širjenja, krajša je razdalja pokritja in šibkejša je difrakcijska sposobnost. Ti dejavniki bodo znatno povečali težave pri pokritju signala. Ne le 6G, ampak tudi 5G v milimetrskem valovnem pasu. Za reševanje teh težav 5G uporablja Massive MIMO in oblikovanje žarka. Naš signal mobilnega telefona je povezan z osnovno postajo operaterja, natančneje, anteno na bazni postaji. Ogromna tehnologija MIMO je zelo enostavna, pravzaprav je povečanje števila oddajnih in sprejemnih anten, torej načrtovanje niza z več antenami za nadomestitev izgub na visokofrekvenčni poti. S konfiguracijo več MIMO anten lahko količino podatkov, ki jih je treba poslati, povečamo in uporabimo tehnologijo prostorskega multipleksiranja. Na koncu oddaje se visokohitrostni podatkovni tok razdeli na več pod-podatkovnih tokov nižje stopnje, različni tokovi pod-podatkov pa se prenašajo v istem frekvenčnem pasu na različnih oddajnih antenah. Ker so prostorski podkanali med antenskimi nizi na oddajnem koncu in sprejemnim koncem dovolj različni, lahko sprejemnik razlikuje te vzporedne tokove podpodatkov, ne da bi plačal dodatne frekvence ali časovne vire. Prednost te tehnologije je, da lahko poveča zmogljivost kanala in poveča izkoristek spektra, ne da bi porabil dodatno pasovno širino in porabil dodatno oddajno moč. Vendar MIMO multi-antenski niz koncentrira večino oddane energije na zelo ozkem območju. To pomeni, da večje ko je število anten, ožja je širina žarka. Prednost tega je, da bo med različnimi žarki in med različnimi uporabniki manj motenj, ker imajo različni žarki svoja žarišča, ta območja so zelo majhna in med seboj ni veliko stičišča. Toda prinaša še eno težavo: ozek žarek, ki ga oddaja bazna postaja, ni 360-stopinjski vsesmerni, kako zagotoviti, da lahko žarek pokrije uporabnike v kateri koli smeri okoli bazne postaje? Trenutno je čas, da tehnologija oblikovanja žarka pokaže svojo čarobnost. Preprosto povedano, tehnologija oblikovanja žarka uporablja zapletene algoritme za upravljanje in nadzor žarka, da bi bil videti kot "reflektor". Ti "reflektorji" lahko ugotovijo, kje so vsi zbrani telefoni, in nato prekrijejo signal z večjo ostrino. 5G uporablja tehnologijo MIMO za izboljšanje uporabe spektra. 6G je v visokofrekvenčnem pasu in nadaljnji razvoj MIMO bo v prihodnosti verjetno zagotovil ključno tehnično podporo za 6G
