Vượt qua giai đoạn khó khăn đến 6G

Trong thập kỷ tới, hứa hẹn một bước tiến trong giao tiếp không dây với sự xuất hiện của 6G, mong đợi sẽ mang lại những thách thức kinh tế và điều chỉnh tốc độ trabit-per-second, sự tích cực phụ và sự kết nối lớn của máy móc. nhưng việc dịch chuyển những tham vọng đó vào mạng lưới hoạt động đòi hỏi giải quyết một loạt những thách thức kỹ thuật, kinh tế và chính sách kinh tế và hiểu được những trở ngại này - và những giải pháp sáng tạo được phát triển để giải quyết chúng - là cần thiết cho những nhà điều hành, nhà cung cấp và các nhà sản xuất chính sách những người muốn tiếp tục tiến hành cuộc đua đến 6G.

Bài này xem xét những thách thức chính của việc triển khai 6G, từ sự khan hiếm quang phổ đến sự thiếu hụt an toàn, và khám phá các hướng dẫn nghiên cứu và chiến lược công nghiệp nhằm biến các chướng ngại vật thành cơ hội. vẽ lên những cái nhìn từ những tiêu chuẩn cơ thể tiêu chuẩn, nghiên cứu học thuật, và các cuộc thử nghiệm trường học ban đầu, chúng tôi cung cấp một bản đồ toàn diện để định hướng sự phức tạp của không dây thế hệ tiếp theo.

Hệ thống kỹ thuật 6G phức tạp

Những kiến trúc và nhu cầu phần cứng của đài phát thanh mới

6G sẽ dựa vào tần số trên 100 GHz, bao gồm các tần số cực đại, gồm các chương trình vật lý cơ bản: tín hiệu giảm tốc độ nhanh với khoảng cách và dễ dàng bị chặn bởi các chướng ngại vật. Điều này đòi hỏi sự tăng cường dày đặc của các tế bào nhỏ và việc sử dụng các ăng ten chuyển hướng với hệ thống định hướng lớn của MIMMO, vượt xa hơn 5G sử dụng chi phí phát triển.

Ngoài ra, 6G sẽ kết hợp giao tiếp với cảm biến, định vị và các khả năng hình ảnh. Nó hội tụ các "ISAC" (I tích hợp và giao tiếp) kiến trúc yêu cầu các đơn vị xử lý băng tần số hoàn toàn mới và các chồng mạng phần mềm có thể xử lý các loại dữ liệu có thời gian thực. Nghiên cứu từ [FLT: 0] Tổ chức Thế giới nhấn mạnh cách quản lý mạng A- net sẽ thiết yếu để sắp xếp các hoạt động phức tạp, đa động.

Quản lý thiết kế và tính phức tạp AI-Nate

Không giống như các thế hệ trước đây nơi AI được phân loại trên cùng các giao thức đã có, 6G đang được thiết kế từ mặt đất lên như là AI- naative. Điều này có nghĩa là các thuật toán học máy sẽ điều khiển sự phân bổ tài nguyên, sự quản lý sự can thiệp, và thậm chí thiết kế giao thức. Trong khi điều này cung cấp các tính linh hoạt và hiệu quả lớn, nó cũng giới thiệu các chế độ thất bại mới: lây lan, tấn công đối lập trên các thành phần AI, và thách thức khả năng giải thích. Các nhà điều khiển mạng sẽ cần phát triển cơ chế mạnh để tập luyện các mô hình phân phối dữ liệu trong khi bảo vệ tính năng riêng tư và bảo vệ tính chất bền vững trong các lát.

Quản lý và tính dễ dàng ảo

Cuộc săn tìm quang phổ cao tần

Một trong những nút cổ chai được viện dẫn nhiều nhất cho 6G là sự thiếu hụt của quang phổ hòa hợp, có sẵn trong các kênh sóng đơn giản và các dây sóng dưới kính phụ. Các sự định vị hiện tại được phân chia qua hệ thống phòng vệ, vệ tinh và các ứng dụng phục vụ cố định. Việc kết nối tới các kênh băng thông rộng liên kết là quan trọng để đạt được các tốc độ dữ liệu mục tiêu. Hội thảo Truyền thông radio Thế giới (WC-27) đã bắt đầu các cuộc nghiên cứu trên phạm vi trên 100 GHz, nhưng cuối cùng vẫn chưa được xác định. Tính toán này có thể trì hoãn trong các thiết bị và lên kế mạng.

Chia sẻ và sử dụng lại hình ảnh động

Để vượt qua sự thiếu hụt quang phổ, các nhà nghiên cứu đang phát triển kỹ thuật chia sẻ quang phổ nâng cao (DSS) cho phép 6G hệ thống sinh tồn với sự can thiệp không gây ra sự ảnh hưởng tai hại. Nhóm phát hiện ra sóng vô tuyến và cảm nhận phổ được tạo bởi AI có thể xác định các khe cắm không dùng trong thời gian thực, trong khi các bộ phận đăng ký có thể hiệu lực giao dịch trong suốt và tự động. Ví dụ, nhóm [FT: 0] Nhóm Nghiên cứu sơ đồ [FL: 1] đang tìm kiếm các khuôn khổ không dùng trong tương lai. Tương tự, việc sử dụng các bộ phận giám sát trên bề mặt thông minh (không có khả năng tăng ngân sách, có khả năng tăng cường).

Chi phí xây dựng và triển khai kinh tế

Từ chối và mất trí nhớ

Vì tín hiệu 6G không đi xa, mạng lưới sẽ yêu cầu một trạm căn cứ nhiều hơn 5G, nhiều người trong số họ được triển khai như những tế bào nhỏ trên đồ nội thất đường phố, cột đèn, và xây dựng mặt tiền. Chi phí của việc thu thập các điểm, làm giảm không gian, và cài đặt lại hàng chục ngàn nút trên mỗi thành phố có thể bị cấm. Các tổng đài cũng đang đối mặt với nhu cầu nâng cấp các điểm phía trước và các điểm trung gian để hỗ trợ năng lực sợi, mà điều khiển vốn lên.

Hiệu ứng giảm chi phí: Chia sẻ cấu trúc và làm mây

Để giảm chi phí quyền sở hữu, ngành công nghiệp đang thúc đẩy cấu trúc RAN mở và ảo hóa (O-RAN) mà giảm thiểu phần cứng của phần mềm phần mềm, cho phép các nhà điều hành sử dụng các máy chủ bán giá trị thương mại và chia sẻ cơ sở hạ tầng trên nhiều người thuê. 6G được mong đợi là toàn bộ các cấu trúc đám mây, với các chức năng cơ bản và cơ sở hạ tầng chạy như các dịch vụ vi phân. Tính năng này giảm chi phí phần cứng và tăng cường năng động. Hơn nữa, chia sẻ các thỏa thuận giữa các nhà điều hành và máy trung lập (v. d., các đô thị trưởng có thể chia tài chính. [Friff: 6 T] có thể nghiên cứu thông tin về vấn đề tài chính [Frison] có thể được so sánh với 30%] để giảm chi phí cho phép sử dụng. Hơn nữa, hãy so sánh với các mô hình truyền thống.

An ninh và sự riêng tư trong một thế giới công việc Al-Net

Mặt đất tấn công mới

6G phụ thuộc vào AI, IT khổng lồ, và cảm biến phổ biến tạo các véc tơ mới lạ không có trong 5G. Các nhà tổ chức có thể thao tác dữ liệu đào tạo để làm hỏng các quyết định chuyển dạng AI ( ngộ độc dữ liệu), hoặc tạo ra các đầu vào hệ thống để gây ra sự phân giải sai. Sự kết hợp của cảm biến và giao tiếp có nghĩa là vị trí cá nhân và dữ liệu sức khỏe có thể bị rò rỉ qua các chức năng cảm nhận của mạng. Nguy cơ bản tăng nguy cơ phần mềm và phần cứng khác nhau từ các nhà cung cấp mở rộng hệ sinh thái.

Bảo mật bởi Thiết kế và thuật mật mã hậu Trung Quốc

Để giải quyết các mối đe dọa này, nhóm 3GPP và các tiêu chuẩn khác đang tạo ra các cơ chế bảo mật từ các giai đoạn thiết kế đầu tiên. Điều này bao gồm các cấu trúc không đáng tin cậy nơi mọi thiết bị và người dùng phải được xác nhận liên tục. Để có khả năng phục hồi lâu dài, 6G rất có thể sẽ nhận dạng các thuật toán sau đại dương có thể kháng cự các cuộc tấn công từ máy tính lượng tử tương lai. Thêm vào đó, các công nghệ có tính riêng tư như hỗ trợ học tập tính năng hỗ trợ và sự riêng tư khác nhau sẽ được sử dụng để đào tạo mô hình AI mà không cần thiết. [FL: 0] [BT] [BT: ER] Các thuật toán học sinh viên bảo mật [T] đã làm nổi bật] mà các nhà nghiên cứu thiết lập thiết lập thiết bị bảo mật thiết lập và thiết yếu.

Sự điều chỉnh và chính sách phù hợp

Cần có tiêu chuẩn toàn cầu

Thành công 6G phụ thuộc vào sự đi lại trên toàn cầu và kinh tế của quy mô, đòi hỏi sự định vị quang phổ hòa hợp, kế hoạch tần số và tiêu chuẩn kỹ thuật trên khắp các quốc gia và vùng. quá trình này chậm chạp, thường mất một thập kỷ hoặc hơn từ nghiên cứu đầu tiên đến cuối cùng nhận nuôi. các ưu tiên khác nhau vùng - ví dụ, giữa Mỹ, Châu Âu, Trung Quốc, và Nhật Bản - có thể dẫn đến các dải quang phổ phân rã, tăng độ phức tạp và chi phí của các thiết bị đa băng tải. cũng như các chính sách liên quan đến sự trung lập mạng lưới, dữ liệu địa phương, và các dòng lệnh chéo có thể ảnh hưởng đến việc thiết kế các kiến trúc mây 6G.

Sự cộng tác quốc tế và hệ sinh thái mở

Các tổ chức như IU-R, 3GPP, và Liên minh G kế tiếp đang làm việc để canh lề các tầm nhìn và thời gian. Các tổ chức thả 3GPP được dự kiến bao gồm các đặc điểm đầu tiên cho 6G, với việc thả 21 mục tiêu tiêu tiêu tối ưu hóa đầy đủ vào năm 2030. Chính phủ có thể tăng tốc độ này bằng cách cung cấp giấy phép thử, tài trợ hỗ trợ hỗ trợ hợp tác phân phối và khuyến khích sự hợp tác giữa các ngành công nghiệp–cad B. Hơn nữa, mở và xen kẽ giao diện, với O-RAN, có thể giảm các ứng dụng khách hàng bị khóa và ít hơn, do đó thúc đẩy cải tiến nhanh hơn.

Kết luận: Định hướng đường tới

Triển khai 6G sẽ là một trong những nỗ lực kỹ thuật phức tạp nhất của những năm 2020 và 2030 những thách thức - công nghệ, quang phổ, kinh tế, an ninh và điều chỉnh - được kết nối với nhau và không thể được giải quyết trong sự cô lập nhưng những giải pháp đã có hình dạng: thiết kế có tính năng sinh học, chia sẻ quang phổ, sự an ninh định lượng đám mây, và sự hợp tác toàn cầu đầu tư vào nghiên cứu, giường, và tiêu chuẩn sẽ trả giá như 6G đầu tiên bắt đầu xuất hiện khoảng 2030.

Đối với các nhà điều hành và lãnh đạo công nghệ, thời gian để hành động là bây giờ. tham gia vào các hoạt động trước khi chuẩn hóa, tham gia vào các thử nghiệm phổ, và xây dựng các mối quan hệ trong hệ sinh thái sẽ là cần thiết. bằng cách đối mặt với những thách thức này với những phương pháp sáng tạo và phối hợp, ngành công nghiệp viễn thông có thể cung cấp một mạng lưới 6G không chỉ nhanh hơn mà còn thông minh hơn, an toàn và bao gồm hơn bất cứ thứ gì đã từng đến trước đó.