De unde 6G: informații critice pe care trebuie să le știți

Se așteaptă ca 6G, în comparație cu predecesorul său, să ofere capacități de comunicare semnificativ mai bune, cum ar fi rate de date de vârf la nivel de Tbps, latență la nivel de microsecunde și fiabilitate a rețelei de 99.99999%.

Deși 6G promite multe, este puțin probabil ca 6G să fie în viața de zi cu zi în curând, în ciuda faptului că mai multe companii și națiuni importante au început deja cercetările 6G, așa cum se arată în figura de mai jos, industria telecomunicațiilor trebuie să abordeze mai multe probleme înainte de a vedea succesul 6G. Dificultățile nu sunt doar în tehnologia THz, ci și în identificarea aplicațiilor care vor alimenta adoptarea 6G. IDTechEx cercetează 5G și 6G de ani de zile. Acest articol va discuta unele dintre obstacolele hardware legate de conectivitatea 6G, precum și potențialele aplicații care ar putea conduce la 6G.

Diferențele cheie ale 6G. Sursa: IDTechEx – „Piata 6G 2023-2043: tehnologie, tendinte, previziuni, jucatori”

Provocări în tehnologia THz

6G va folosi un spectru de peste 100 GHz și va ajunge în cele din urmă la THz. Avantajele utilizării unei astfel de frecvențe înalte sunt evidente: poate fi utilizată o lățime de bandă uriașă, permițând un flux de date de vârf Tbps cu o latență la nivel de microsecunde. Cu toate acestea, există mai multe limitări în utilizarea unui astfel de spectru de frecvență înaltă.

Una dintre cele mai semnificative provocări viitoare este că semnalul THz se atenuează considerabil în aer, limitând domeniul de transmisie și făcându-l ușor blocat de obstacole. Deoarece legile fizicii nu pot fi ignorate, elementul cel mai crucial pentru crearea unui dispozitiv pentru comunicații de înaltă frecvență este acela de a furniza suficientă energie pentru a obține o rază de transmisie rezonabilă, chiar și ca parte a unei rețele de antene.

Alegerea semiconductorilor potriviți pentru a crește intervalul de legătură este cea mai critică. Mai jos este o prezentare generală a opțiunilor de tehnologie a semiconductoarelor care operează peste spectrul de 100 GHz. CMOS poate acoperi dispozitive care funcționează sub 150 GHz, în special pentru dispozitivele ce necesită comunicații cu rază scurtă de acțiune (Pentru o rază mai lungă, poate fi încă necesară utilizarea altor semiconductori, cum ar fi SiGe sau III-V pentru amplificatoare de putere). Când vine vorba de frecvențe de peste 200 GHz, totuși, o combinație de CMOS pentru logică și tranzistoare III-V pentru amplificatoare cu zgomot redus și amplificatoare de putere va fi calea de urmat. Tehnologia SiGe BiCMOS oferă în prezent cel mai bun compromis în ceea ce privește performanța, costul scăzut și simplitatea integrării pentru frecvențe cuprinse între 200 GHz și 500 GHz. InP ar putea fi tehnologia THz supremă și poate fi potrivită în aplicații în care costul nu este preocuparea principală.

Prezentare generală a alegerii tehnologiei semiconductoare pentru THz RF. Sursa: IDTechEx – „Piata 6G 2023-2043: tehnologie, tendinte, previziuni, jucatori”

Alte domenii active de cercetare și dezvoltare, în afară de tehnologiile semiconductoare, includ necesitatea de a găsi materiale cu pierderi ultra-scăzute, cu o constantă dielectrică scăzută și pierderi de bronz pentru a evita pierderile semnificative de transmisie, dezvoltarea unei metodologii noi de ambalare care integrează strâns componentele RF cu antene și gestionați problemele de alimentare și termice pe măsură ce dispozitivele devin mai compacte și mai complexe. Raportul IDTechEx de cercetare de piață 6G, „Piața 6G 2023-2043: tehnologie, tendințe, previziuni, jucători„, discută aceste provocări în detaliu.

Aplicații care ar putea alimenta adoptarea 6G

Este esențial să se identifice cazuri de utilizare cheie în afaceri pentru a stimula adoptarea noilor tehnologii. În ciuda faptului că transportatorii promovează performanța superioară pe care o oferă 5G mmWave, piața mmWave încă nu a decolat, în ciuda anilor de comercializare a 5G. Marea majoritate a build-out-urilor 5G continuă să folosească 5G sub-6 GHz. Motivele? Singurul motiv pe care îl menționează majoritatea oamenilor, conform Interviurile principale ale IDTechEx, este absența aplicațiilor care pot fi activate doar de mmWave și nicio altă tehnologie. Se va pune aceeași întrebare despre 6G: de ce este nevoie?

Din perspectiva unui consumator, a avea o legătură de date Tbps și o latență la nivel de microsecunde, dar plata unei taxe de abonament mai mare probabil că nu va fi atractivă dacă aplicațiile de pe dispozitivele lor mobile sunt aproape la fel cu cele pe care le au acum. Am auzit multe despre hype-uri care au loc în activarea metaversului prin 5G și 6G, totuși, cazurile de utilizare din viața reală care pot conduce la adoptarea pe scară largă încă lipsesc. Cu toate acestea, nu trebuie uitat că 6G va avea capacitatea sa unică de detectare, imagini, poziționare precisă și așa mai departe. Aceste caracteristici vor deschide alte cazuri de utilizare în afaceri și vor permite utilizarea 6G în domenii dincolo de comunicațiile mobile, ceea ce poate conduce în continuare digitalizării și automatizării avansate a diferitelor industrii. De exemplu, utilizarea rețelelor 6G pentru a obține percepția precisă și poziționarea la nivel de centimetru a roboților mobili, demonstrând capacitatea de a controla de la distanță roboții mobili pentru a ridica și transporta diverse obiecte. În același timp, această legătură de transmisie transportă și transmisia fără fir de mare viteză a videoclipurilor de înaltă definiție în timp real între robotul mobil și controler, permițând integrarea sinesteziei. În plus, pe măsură ce spectrul se extinde dincolo de 275 GHz, cazuri de utilizare interesante care merită evidențiate includ utilizarea conexiunilor THz ca legături wireless pentru a înlocui fibra pentru centrele de date, permițând rute reconfigurabile și permițând reducerea dimensiunii rafturilor de server/router și, desigur, , reducerea semnificativă a costurilor; și crearea uneia sau mai multor legături de comunicare de mare viteză punct la punct în cadrul unui dispozitiv, permițând rutarea mai rapidă.

Pentru a rezuma, cazurile de afaceri puternice pe care le vede IDTechEx pentru 6G sunt în prezent centrate pe cazuri de utilizare business-to-business. Cu toate acestea, acest lucru nu înseamnă că 6G nu va fi esențial pe piețele de comunicații pentru consumatori; mai degrabă, trebuie demonstrat un caz de utilizare convingător pentru a promova adoptarea pe scară largă pe piețele de consum.

Citește povestea completă aici ...