6G
6G, šeštosios kartos mobiliojo ryšio standartas, dar vadinamas šeštosios kartos mobiliojo ryšio technologija. Pagrindinis akcentas yra daiktų interneto plėtra. Nuo 2019 m. Lapkričio mėn. „6G“ vis dar tobulinama. 6G perdavimo pajėgumas gali būti padidintas 100 kartų, palyginti su 5G, o tinklo latentinis laikas gali būti sumažintas nuo milisekundžių iki mikrosekundžių.
2019 m. Lapkričio 3 d. Mokslo ir technologijos ministerija kartu su Plėtros ir reformų komisija, Švietimo ministerija, Pramonės ir informacinių technologijų ministerija, Kinijos mokslų akademija ir Kinijos gamtos mokslų fondas organizavo 6G technologijų tyrimų ir plėtros darbai Pekine.
pagrindinės sąvokos
Šeštosios kartos mobiliojo ryšio standartas „6G“ yra konceptualaus belaidžio tinklo mobiliojo ryšio technologija, dar vadinama šeštosios kartos mobiliojo ryšio technologija. Pagrindinis akcentas yra interneto plėtra.
6G tinklas bus visiškai sujungtas pasaulis su integruotu antžeminiu belaidžiu ir palydoviniu ryšiu. Integruodami palydovinį ryšį į 6G mobilųjį ryšį ir užtikrindami vientisą visuotinę aprėptį, tinklo signalai gali pasiekti bet kurį atokų kaimą, leisdami pacientams gilių kalnų vietovėse priimti telemediciną, o vaikus - nuotoliniu būdu. Be to, naudojant pasaulinę palydovų padėties nustatymo sistemą, telekomunikacijų palydovų sistemą, žemės vaizdo palydovų sistemą ir 6G antžeminį tinklą, visa žemės ir oro aprėptis taip pat gali padėti žmonėms numatyti orą ir greitai reaguoti į stichines nelaimes. Tai yra 6G ateitis. „6G“ ryšio technologija nebėra paprasto tinklo pajėgumo ir perdavimo greičio proveržis. Taip pat reikia susiaurinti skaitmeninę atskirtį ir pasiekti „galutinį tikslą“ - viską susieti. Tai yra 6G reikšmė.
Susijusios technologijos
Terahercas
6G naudos terahercų (THz) dažnių juostą, o 6G tinklų „tankinimas“ pasieks precedento neturintį lygį. Iki to laiko mūsų apylinkėse bus pilna mažų bazinių stočių. Terahercų juosta nurodo 100GHz – 10THz, tai yra dažnio juosta, daug didesnė nei 5G. Nuo 1G (0,9GHz) iki 4G (virš 1,8GHz) ryšio didėja belaidžių elektromagnetinių bangų dažnis. Kadangi didesnis dažnis, tuo didesnis leidžiamas pralaidumo diapazonas ir tuo didesnis duomenų kiekis, kurį galima perduoti per laiko vienetą, ką mes paprastai vadiname „tinklo greitis tapo greitesnis“. Tačiau kita pagrindinė dažnių juostų vystymosi priežastis yra ta, kad žemų dažnių juostų ištekliai yra riboti. Kaip ir greitkelis, net jei jis yra platus, yra ribojamas automobilių, kuriuos galima apgyvendinti, skaičius. Kai kelio nepakanka, transporto priemonė bus užblokuota ir negalės laisvai judėti. Šiuo metu būtina apsvarstyti galimybę vystyti kitą kelią. Tas pats pasakytina apie spektro išteklius. Didėjant vartotojų ir išmaniųjų įrenginių skaičiui, ribotas spektro pralaidumas turi aptarnauti daugiau terminalų, o tai labai pablogins kiekvieno terminalo paslaugų kokybę. Galimas būdas išspręsti šią problemą yra sukurti naujas ryšio dažnio juostas ir išplėsti ryšio pralaidumą. Trijų pagrindinių Kinijos operatorių 4G pagrindinės dažnių juostos yra dažnių juostos dalyje nuo 1,8 GHz iki 2,7 GHz, o pagrindinė 5G dažnių juosta, apibrėžta Tarptautinės telekomunikacijų standartų organizacijos, yra 3GHz-6 GHz, kuri priklauso milimetro bangos dažnio juosta. Esant 6G, jis pateks į aukštesnio dažnio terahercų juostą, o tuo pačiu įeis ir į milimetro bangos juostą. „Terahercas astronomijoje yra vadinamas milimetru“, - teigė Kinijos mokslų akademijos Nacionalinės astronomijos observatorijos tyrėjas Gou Lijun. "Tokių observatorijų stotys paprastai yra labai aukštos ir labai sausos, tokios kaip Antarktida ir Čilės Aktamos dykuma". Tada, kai kalbame apie tinklo „tankinimą“ 6G eroje, mus supa mažos bazinės stotys? Tai apima bazinės stoties aprėptį, tai yra, bazinės stoties signalo perdavimo atstumą. Apskritai, bazinės stoties aprėptį veikiantys faktoriai yra tokie, kaip signalo dažnis, bazinės stoties perdavimo galia, bazinės stoties aukštis ir mobiliojo terminalo aukštis. Kalbant apie signalo dažnį, kuo didesnis dažnis, tuo trumpesnis bangos ilgis, todėl signalo difrakcijos galimybės (dar vadinamos difrakcija, kai elektromagnetinių bangų sklidimo metu susiduriama su kliūtimi, kai šios kliūties dydis yra artimas elektromagnetinės bangos ilgio, elektromagnetinės bangos gali difrakcija nuo objekto krašto difrakcija gali padėti atspalvio difrakcija gali padėti padengti šešėlio srityje) kuo blogesnis nuostolis, tuo didesnis nuostolis. Šie nuostoliai padidės padidėjus perdavimo atstumui, todėl atitinkamai sumažės ir bazinės stoties aprėptis. 6G signalo dažnis jau yra terahercų lygyje, ir šis dažnis yra artimas molekulinės sukimosi energijos lygio spektrui, jį lengvai sugeria ore esančios vandens molekulės, todėl kosmose nuvažiuotas atstumas nėra toks didelis. kaip 5G signalą, todėl 6G reikia daugiau bazinių stočių, kad „perduotų“. 5G naudojama dažnių juosta yra didesnė nei 4G. Neatsižvelgiant į kitus veiksnius, 5G bazinių stočių aprėptis natūraliai yra mažesnė nei 4G. Esant aukštesnei 6G dažnių juostai, bazinių stočių aprėptis bus mažesnė. Todėl 5G bazinių stočių tankis yra daug didesnis nei 4G. 6G eroje bazinių stočių tankis nedidės.
Erdvinis tankinimas
„6G“ naudos „erdvinės tankinimo technologiją“, 6G bazinės stotys galės vienu metu pasiekti šimtus ar net tūkstančius belaidžių jungčių, o jos talpa sieks 1000 kartų daugiau nei 5G bazinių stočių. Anksčiau minėjau, kad 6G naudos terahercų juostą, nors šio aukšto dažnio šaltinio yra gausu, o sistemos talpa yra didelė. Tačiau mobiliojo ryšio sistemos, naudojančios aukšto dažnio nešėjus, susiduria su rimtais iššūkiais - pagerinti aprėptį ir sumažinti trikdžius.
Kai signalo dažnis viršija 10 GHz, jo pagrindinis sklidimo būdas nebėra difrakcija. Netiesinio žvilgsnio sklidimo ryšiams atspindys ir sklaida yra pagrindiniai signalo sklidimo metodai. Tuo pačiu metu, kuo didesnis dažnis, tuo didesnis sklidimo nuostolis, tuo trumpesnis aprėpties atstumas ir silpnesnė difrakcijos savybė. Šie veiksniai žymiai padidins signalo aprėpties sunkumus. Ne tik 6G, bet ir 5G milimetrų bangų juostoje. Šioms problemoms spręsti „5G“ naudoja „Massive MIMO“ ir „pluošto formavimą“. Mūsų mobiliojo telefono signalas yra prijungtas prie operatoriaus bazinės stoties, tiksliau, antenos bazinėje stotyje. Masyvią MIMO technologiją pasakyti labai paprasta: iš tikrųjų reikia padidinti siunčiančių ir priimančių antenų skaičių, tai yra suprojektuoti daugiaantenų matricą, kad būtų kompensuoti nuostoliai aukšto dažnio kelyje. Konfigūravus kelias MIMO antenas, padidinamas perduodamų duomenų kiekis ir naudojama erdvinės multipleksavimo technologija. Perduodančiame gale didelės spartos duomenų srautas yra padalijamas į kelis mažesnio greičio subduomenų srautus, o skirtingi poduomenų srautai perduodami ta pačia dažnių juosta skirtingose perdavimo antenose. Kadangi erdviniai antriniai kanalai tarp antenos matricų perdavimo ir priėmimo gale yra pakankamai skirtingi, imtuvas gali atskirti šiuos lygiagrečius papildomus duomenų srautus nemokėdamas papildomo dažnio ar laiko išteklių. Šios technologijos pranašumas yra tai, kad ji gali padidinti kanalo talpą ir padidinti spektro panaudojimą nenaudojant papildomo pralaidumo ir papildomos perdavimo galios. Tačiau MIMO kelių antenų matrica sukoncentruota didžiąją dalį perduodamos energijos labai siauroje srityje. Tai yra, kuo didesnis antenų skaičius, tuo siauresnis pluošto plotis. To pranašumas yra tas, kad bus mažiau trukdžių tarp skirtingų sijų ir tarp skirtingų vartotojų, nes skirtingos sijos turi savo židinio sritis, šios sritys yra labai mažos, o sankryžų tarp jų nėra daug. Tačiau tai taip pat kelia dar vieną problemą: bazinės stoties skleidžiamas siauras pluoštas nėra 360 laipsnių kampo, kaip užtikrinti, kad spindulys gali apimti vartotojus bet kuria kryptimi aplink bazinę stotį? Šiuo metu pluošto formavimo technologijoms laikas parodyti savo magiją. Paprasčiau tariant, pluošto formavimo technologija naudoja sudėtingus algoritmus, kad valdytų ir valdytų pluoštą, kad jis atrodytų kaip „prožektorius“. Šie „prožektoriai“ gali sužinoti, kur yra visi telefonai, ir tada nukreipti signalą daugiau dėmesio. 5G naudoja MIMO technologiją, kad pagerintų spektro panaudojimą. 6G yra aukštesnio dažnio juostoje, o ateityje plėtojant MIMO greičiausiai bus suteikta pagrindinė techninė pagalba 6G