ワイヤレスネットワークの進化と6Gの必要性

超高速映像コンテンツ(UHD)は、ディスプレイ技術の進歩、ストリーミングプラットフォームの普及、仮想現実(VR)や拡張現実(AR)などの没入型体験の上昇によって成長しました。現在5Gネットワークは、飛躍的に進んでおり、すでに8Kビデオ、レーザー通信、リアルタイムインタラクティブなアプリケーションなどの没入型体験の上昇が増加しています。この次世代は、AIをターゲットとする6K映像や、AIをターゲットとするテクノロジーが、AIをターゲットとする6K映像や、AIなどの重要なネットワークを、より一層の課題に捉えています。

6GでストリーミングUHDビデオのための主要なパフォーマンスインジケータ

ギガビットとテラビットのデータレート

6Gの最も見出しに値する約束は、データレート機能です。 5Gが20 Gbps、6Gターゲット1 Tbps以上のピークレートを目指している。 UHDビデオストリーミングでは、これは、非圧縮の8Kストリーム(50 Gbpsを超える要求が可能な)でさえも実現可能になることを意味しています。 実際には、圧縮は要件を削減しますが、ヘッドルームは、数千人のユーザーが360度VRフィードを同時に見るスタジアムなどの大規模なマルチストリーム環境を可能にします。 ALTLTFert [THz] が、これらの周波数を制限する必要があります。 [THz]

リアルタイムインタラクションの超低レイテンシ

インタラクティブなUHDアプリケーションでは、レイテンシが不可欠です。5Gのサブ10ミリ秒レイテンシは既に印象的でしたが、6Gは0.1〜1ミリ秒のエンドツーエンド遅延を目標としています。これにより、遠隔医療、8K解像度での遅延のないクラウドゲーム、各ビューアが認識可能な遅延なしで視点を切り替えることができる同期マルチカメラライブ放送を実現します。このような低遅延アーキテクチャ要求を達成し、非常に大規模なコンピューティングや、大規模なプロトコルを含む大規模な設計を含む大規模なアーキテクチャの拡張を実現します。

大規模な接続性と信頼性

UHDビデオストリーミングは、いくつかのデバイスに限定されません。将来のスマートシティ、自律車、および産業用IoTは、各平方キロメートルあたりの億単位で同時接続を必要とする。 6Gは、ユーザーごとに一貫したスループットを維持しながら、極端なデバイス密度をサポートしなければなりません。 信頼性は、任意のパケット損失がユーザーエクスペリエンスを劣化させることができるリモート手術やライブイベント放送などのアプリケーションにとって、パラマウントになります。 6Gターゲット99.99999%の信頼性、多くの場合、 "six nines"と呼ばれる、強力なエラーとシームレスなネットワークを横断するセグメントを要求します。

6Gシステムの設計における技術課題

スペクトラムの希少性と伝播の制限

テラヘルツスペクトルは豊富な帯域幅を提供していますが、重度の経路損失、大気吸収(特に水蒸気と酸素による)、障害による浸透が悪いことに苦しむ。これは、THzリンクを展開するということは、のインテリジェントなビームフォーミング]、再構成可能なインテリジェントな表面(RIS)、および小さな細胞の密な配置など、革新的なソリューションが必要です。デザイナーは、適応可能な熱伝導性を向上させる必要があるか、または、THzのネットワークを移動させることができるか、数百の波長の要素を組み合わせることさえできるか、または、または、または、THzの動作を促進します。

ハードウェアと材料の制約

THz周波数で動作する新しい半導体材料と回路設計が求められます。従来のシリコンベースのCMOSは、そのような高周波で非効率的になります。研究は、III-V化合物半導体に焦点を当てています(InPやGaAsのような)、グラフェンおよび他の2次元材料は、アンプ、ミキサー、およびアンテナを構築します。さらに、パッケージングおよび熱管理は、電力密度の増加として不可欠になります。課題は、消費者の実験を生産するだけでなく、チップの効率性を向上させるだけでなく、チップを生産するだけでなく、コストを効率性を向上させることができるだけでなく、製品を製造するだけでなく、製品が向上します。

エネルギー効率およびパワー消費量

大容量のモバイルデバイスでは、UHDビデオのストリーミング中に>100 Gbpsのスループットを維持し、重要な課題を解決します。6Gシステムは、エネルギー・ハーヴェスティング技術、超低電力コンポーネント、トラフィック・デマンドに基づくエネルギー使用量をスケールするインテリジェントなパワー・マネジメントを組み込む必要があります。ネットワーク・オペレーターは、効率的な基地局ソリューションを必要としています。再生可能エネルギーの冷却やエネルギーの効率性を管理できるようなソリューションも必要です。

超高速でセキュリティとプライバシー

UHDビデオデータの膨大なボリュームを伝送すると、新しい攻撃面が紹介されます。6G(Tbpsスループット)のせん断速度は、従来のディープパケット検査の実用性を生み出します。ノベル暗号化方式は、例えば]のようなラインレートで動作する。量子耐性暗号化]と物理層のセキュリティが要求されます。さらに、没入型アプリケーション(例えば、AR/VRが、詳細な暗号化をキャプチャするなど)、より、より詳細な暗号化および調整が必要なため、より詳細な暗号化や、より詳細な暗号化が必要になるようにします。

6G UHDストリーミングのための革新的な建築ソリューション

AI駆動型ビームフォーミングとコミュニケーション

人工知能は、超高密度ネットワークの複雑性を管理する6Gの能力に集中しています。 []]機械学習モデル]は、ユーザーの動き、チャネルの状態、および干渉パターンを予測することで、リアルタイムでビーム形成を最適化します。 これらのモデルは、分散エッジサーバーで実行され、さらには、無線アクセスネットワーク(RAN)内。 結果は、都市を歩くユーザーへの安定したテラビットリンクを維持できるシステムであり、自動的にTHzと低域間切り替え、およびインテリジェントな帯域への移行が不可欠であるUHDを伝達する必要がないため、自動的に管理します。

エッジコンピューティングと分散処理

サブミリ秒レイテンシーターゲットを満たすために、6Gはネットワークエッジへの計算をプッシュします。 トランスコーディング、アップスケーリング、およびレンダリングなどのUHDビデオ処理タスクは、ユーザーの数キロ以内にあるエッジノードからクラウドからエッジノードまでオフロードされます。 これは、バックホール輻輳を減らし、往復遅延を解除します。 例えば、16K VR環境をストリーミングすると、ローカルエッジサーバーにレンダリングされ、直接RTDデバイスを転送することができます。 [F] [F] は、近くの通信を転送するネットワークを転送します。 [F] [F] [F] トラフィックを転送] 転送します。 [F]

高度なビデオ圧縮とコーデック

テラビット速度でも、エネルギーとスペクトルを節約するために、効率的な圧縮が重要である。 6Gは、HEVCよりも最大50%の優れた圧縮を提供する「」のようなビデオコーデックの最新の生成を組み込むことが期待されている。 さらに、新しいニューラルネットワークベースのコーデック(学習ベースの圧縮)が新興され、低域のレベルの品質条件を低域で実現できるようになり、これらのネットワークは、このようなネットワークベースのコア機能に適応させることができる。 UVC および、ネットワークベースのコア機能が、このようなネットワークを最適化するような、より最適な機能が、UVCを最適化する可能性が高い。

非鉄筋ネットワークとグローバルカバレッジ

UHDビデオストリーミングは都市センターに限定されません。 6Gアーキテクチャは、非鉄ネットワーク(NTN)を組み込まれています。 低層軌道(LEO)衛星、高度プラットフォームステーション(HAPS)、およびドローン。 これらの要素は、リモートエリア、飛行機、および船舶にカバレッジを提供します。 UHDコンテンツ分布については、一般的なコンテンツが衛星や衛星放送などの一般的なコンテンツが、ほぼすべての場所で、ほぼすべてのターゲットをシームレスに使用し、地球のターゲットを横断するような、UHDのターゲットを効果的に使用することができます。

今後のアプリケーションとユースケース

6GとUHDストリーミングの組み合わせは、今日の想像を超えるアプリケーションを可能にします。 []]ホログラフィックビデオコール]は、主流になり、複数のGbpsストリームを参加者ごとに要求するライフサイズの3D投影が行われます。 []]製造のためのデジタルツイン[[[]]は、リアルタイムで超高解像度センサーフィードをストリーム化し、リモートオペレータがサブミルのエンターテイメントを検査できるようにします。 ライブカメラは、ライブカメラのパフォーマンスを自由に移動することができます。

コンテンツ

UHDビデオストリーミング用の6Gシステムの設計は、通信の中で最もエキサイティングなフロンティアの1つです。 これは、スペクトル伝搬における基礎的な物理学を克服し、新しいハードウェアを開発し、地上からネットワークアーキテクチャを再考する必要があります。 AI、エッジコンピューティング、高度なビームフォーミング、ハイブリッドネットワークを活用することで、6Gは、いつでも、シームレスで超高精細ビデオの約束に配信されます。 商用6Gの展開は、まだ数年(ターゲットを絞る)中、UHDは、すでに研究と既存の技術が、UHDを融合し、将来の行動を変化させるようにします。