6Gとは何ですか? 6G ネットワークとテクノロジーの概要

2020 年、6G の研究開発 (R&D) の取り組みが本格的に始まりました。世界最大の 5G 機器メーカーの 6 つであるエリクソンは、「2027G ベーシック」テクノロジーの初期規格が 2030 年にリリースされる可能性があると推測しています。6 年には XNUMXG インターネットが発売されると予想されています。容量を増やし、遅延を削減し、スペクトル共有を強化するために、このテクノロジーはテラヘルツ (THz) スペクトルと分散型無線アクセス ネットワーク (RAN) をより有効に活用します。  

6Gの仕組み 

それは存在しないので、わかりません。ただし、考えられる解決策を提供する特定の概念が広まり始めています。 

超短波データ伝送は 6G 研究の主な焦点です。 5Gは現在39GHzを超える周波数は使用していないが、原理的にはおよそ100GHzまで動作することができる。 6G の場合、研究者はテラヘルツ (THz) または数百 GHz の範囲の電波を使用してデータを転送する方法を見つけ出すことに取り組んでいます。これらの波は非常に小さく繊細ですが、高層大気中には膨大な量の空いているスペクトルがあるため、驚くべきデータ速度が可能になります。 

数THzで動作できる半導体材料が不足しています。これらの周波数から範囲を取得するには、小さなアンテナの大規模なアレイが必要になる場合があります。研究者は、テラヘルツ信号を散乱および反射する環境中の水蒸気の影響を克服するために、データが非常に複雑な経路を通過できるモデルを作成する必要があります。 

現在のワイヤレス システムでは、一度に特定の周波数でのみ送信または受信できます。周波数 (FDD) またはタイムスロット (TDD) を設定してチャネルを分割し、双方向通信を可能にすることができます。非常に複雑な計算を使用して、同じ周波数で同時に送受信するソリューションを見つけると、利用可能なスペクトルの効率が 2 倍向上する可能性があります (既存のネットワークとはまったく互換性がありません)。まだ誰もその方法を理解していないにもかかわらず、多くの優秀な人材がその方法を見つけようと懸命に取り組んでいます。 

5G は依然として主にハブアンドスポーク システムであり、エンドユーザー デバイス (電話機) がバックボーンに接続する基地局 (セルタワー) に接続しますが、メッシュ ネットワーキングは長年にわたり多くのネットワーキング界隈でホットな問題となっています。おそらく 6G により、ガジェットが相互にデータ ブースターとして機能し、各デバイスがカバレッジを使用および拡張できるようになるでしょう。 

スプリット コンピューティングは 5G のイノベーションですが、6G ではさらに効果が高まる可能性があります。デバイス間のデータ転送速度はレイテンシーと呼ばれます。遅延が低いほど、携帯電話はスプリット コンピューティングに依存できます。スプリット コンピューティングでは、一部のデータはローカルで処理され、一部のデータは別の場所で処理されて送信されます。これは、デバイスに高度な情報の継続的なストリームを提供するアプリケーションにとって非常に重要です。なぜなら、手に持っているデバイスはクラウド内のスーパーコンピューターほど強力ではないからです。 

6G の目標は 1 ミリ秒未満の遅延を達成することであり、これには他の多くのテクノロジーの進歩が必要になりますが、非常に優れたスプリット コンピューティング アプリケーションが可能になる可能性があります。たとえば、あなたが見ているもの (素晴らしいストリート アート作品など) に関する情報をクラウドに送信し、ローカルでの処理を行わずにリアルタイムでアーティストやアーティストの詳細情報を取得する拡張現実メガネがあるとします。壁画が描かれているビデオも。 

オウル大学のホワイトペーパーでは、新しいバージョンのインターネット プロトコル (IP) も必要になる可能性があると示唆しています。その結果、インターネット全体の構造も変化するでしょう。この論文では、現在の IP パケットは、宛名の付いた封筒と数枚の本文を備えた第一級の手紙のようなものであると説明されています。 「新しい IP」パケットは、ルーティングと優先度の `-情報を含む FedEx パッケージに似ています。 

これらはすべて一緒に起こります。たとえば、メッシュ ネットワークは、テラヘルツ信号の範囲が限られていることによってもたらされる問題を解決できる可能性があります。携帯電話から誰かの上着、路上の車、街灯柱、そして最終的には基地局までデータをホップできる場合、短距離テクノロジーはより広いエリアで動作することができます。 

6G アーキテクチャ  

シングル クライアント、シングル サーバー モデルから移行するために、5G 通信はサービス指向アーキテクチャ (SOA) のインターネット原理の実装を開始しました。アプリケーションおよびネットワーク サービス レベルでも、多くのインターネット サービスがモノリシックから連携するマイクロサービスに移行し、サービスの展開は専用サーバー ハードウェアからクラウド インフラストラクチャ上の仮想化に進化しました。ただし、この方法は、エンドツーエンドのサービスベースのアーキテクチャに到達するのではなく、サービスベースの管理アーキテクチャ (SBMA) を備えたコントロール プレーン、コア ネットワーク (CN)、および管理プレーンに限定されていました。アーキテクチャ (SBA) を採用し、論理的に異なる無線アクセス ネットワーク (RAN) ノードを実行する特殊なハードウェアに依存し続けました。 6G では、SBA がネットワーク全体、すべてのプレーン、CN、RAN、端末を含むエンドツーエンドに拡張できるようになると予想されます。これにより、運用と展開の柔軟性が大幅に向上し、ネットワークオブネットワークの概念がサポートされ、サブシステムの統合と拡張性が容易になります。