المجموعات

ما هي تقنية الاتصالات المتنقلة 6G

ما هي تقنية الاتصالات المتنقلة 6G

على الرغم من أن معيار اتصالات الهاتف المحمول 5G لا يزال في الأيام الأولى لنشره ، إلا أن الأفكار بدأت في الظهور في المقدمة للنظر في شكل الجيل التالي ، أي اتصالات الهاتف المحمول 6G.

من الطبيعي تمامًا البدء في النظر إلى ما قد تتضمنه تقنية 6G لأن تقنية 6G ستستغرق بعض الوقت لتطويرها.

إذا كانت 6G قادرة على تلبية احتياجات الاتصالات المتنقلة عند إطلاقها ولبعض الوقت بعد ذلك ، فستحتاج إلى استخدام أحدث التقنيات - وهي تقنية غير متوفرة في الوقت الحالي.

ومع ذلك ، فقد تم الحديث عن أن 5G ستكون آخر معيار متنقل تم إصداره على هذا النحو: سيتم تحديث هذا لتوفير تحسينات الأداء المطلوبة وبهذه الطريقة يتغلب على الاستثمار الضخم المطلوب لإطلاق نظام جديد تمامًا. إذا كانت هذه الفكرة مثبتة ، فلن يتم تسمية 6G على هذا النحو ، ولكن بدلاً من ذلك سيكون تحسينًا كبيرًا في أداء 5G لتلبية احتياجات الاتصالات المتنقلة المستمرة أو مستخدمي الاتصالات اللاسلكية.

ما هي تقنية الاتصالات المتنقلة 6G - التعريف

فيما يتعلق بتعريف ما قد تكون عليه تقنية 6G ، ربما يكون من المبكر تقديم تعريف دقيق.

ما يمكن قوله هو أن الجيل السادس أو الجيل السادس من أنظمة الاتصالات اللاسلكية هو خليفة لتقنية الجيل الخامس الخلوية. من المتوقع أن تكون شبكات 6G قادرة على استخدام ترددات أعلى من شبكات 5G وهذا سيمكن من تحقيق معدلات بيانات أعلى ولكي تتمتع شبكة 6G بسعة إجمالية أكبر بكثير. من شبه المؤكد أن تكون مستويات وقت الاستجابة الأقل كثيرًا من المتطلبات.

بشكل عام ، من المتوقع أن تدعم تقنية الهاتف المحمول 6G اتصالات زمن انتقال واحد ميكرو ثانية أو حتى أقل من ميكرو ثانية ، مما يجعل الاتصالات فورية تقريبًا.

الجداول الزمنية لـ 6G

بدأت 5G في نشرها في عام 2019 ، ومن المتوقع أن تكون تقنية الاتصالات المتنقلة الرئيسية حتى عام 2030 على الأقل. قد تبدأ عمليات النشر الأولية لـ 6G في الظهور في النطاقات الزمنية من 2030 إلى 2035 ، على الرغم من أن هذا تقدير تقريبي للغاية.

ومع ذلك ، فإن هذه النطاقات الزمنية لـ 6G تتماشى تقريبًا مع تلك الخاصة بالأجيال السابقة: 1G كانت متاحة تقريبًا في الثمانينيات ، 2G في التسعينيات ، 3G بدأت النشر حوالي عام 2003 ، وبدأت عمليات النشر الأولية لـ 4G في 2008 و 2009 ، وأخيراً 5G في 2019.

لكي تتوفر تقنية 6G في الوقت المناسب ، يجب أن تبدأ الأفكار الأولية في الظهور معًا الآن.

تطورات تقنية 6G

يوجد بالفعل عدد من مشاريع البحث التكنولوجي 6G تبحث في ما قد يكون ممكنًا وأيضًا ما قد يكون مطلوبًا.

سيعتمد الشكل الفعلي لـ 6G على كيفية تطور 5G وأين تظهر أوجه القصور فيها. يوجد حاليًا العديد من حالات الاستخدام المختلفة التي تم طرحها للأمام وسيحدد الوقت فقط ماهية الامتصاص وكيفية استخدام 5G. من المتوقع أن يتم استخدامه بشكل متزايد لإنترنت الأشياء ، وإنترنت الأشياء ، وكذلك الاتصالات بين المركبات للمركبات المستقلة. لا يزال يتعين رؤية الطريقة التي يمر بها كل هذا.

إذا كان هناك نقص في 5G ، فيمكن تضمينها في مقترحات 6G.

بالإضافة إلى ذلك ، فإن إحدى المجالات التي من المتوقع أن تكون عنصرًا رئيسيًا في 6G هي اتصالات TeraHerz. باستخدام هذه الترددات العالية للغاية ، ستتوفر نطاقات ضخمة ، على الرغم من عدم توفر التكنولوجيا لتحقيق ذلك.

مشاريع تطوير 6G

هناك بالفعل عدد من مشاريع تكنولوجيا 6G قيد التنفيذ في الوقت الحالي ، وبعض المنظمات تبدأ الآن في التطوير المبكر.

  • معهد كوريا الجنوبية لبحوث الإلكترونيات والاتصالات: كما هو متوقع ، فإن كوريا الجنوبية متقدمة جدًا ويقوم هذا المعهد بإجراء أبحاث حول تقنية نطاق تيراهيرتز لـ 6 جي. إنهم يأملون في جعل 6G أسرع 100 مرة من 4G LTE و 5 مرات أسرع من شبكات 5G.
  • وزارة الصناعة وتكنولوجيا المعلومات ، وزارة الصناعة وتكنولوجيا المعلومات ، الصين: مع استثمار الصين مبالغ كبيرة في التكنولوجيا ، فإنهم حريصون على كسب الريادة في 6G. وبناءً على ذلك ، تستثمر وزارة التجارة الدولية بشكل مباشر عملية البحث والتطوير وتراقبها.
  • جامعة أولو ، فنلندا: بدأت هذه الجامعة مبادرة بحثية من الجيل السادس تعرف باسم 6Genesis. من المتوقع أن يستمر المشروع لمدة ثماني سنوات على الأقل وسيقوم بتطوير الأفكار التي ستكون مناسبة لتقنية 6G تقريبًا حتى عام 2040.
  • مبادرات الولايات المتحدة الأمريكية: تخطط الولايات المتحدة الأمريكية لفتح طيف تردد 6 جيجاهرتز على ترددات بين 95 جيجاهرتز و 3 تيراهيرتز للبحث والتطوير المبكر ، على الرغم من أن هذا سيتطلب موافقة من لجنة الاتصالات الفيدرالية FCC للترددات التي تزيد عن 95 جيجاهرتز إلى 3 تيراهيرتز.

تقنيات 6G

ستعتمد تقنية الاتصالات المتنقلة 6G على تلك التي تم إنشاؤها بالفعل لـ 5G. سيتم تطوير بعض التقنيات الجديدة الحالية بشكل أكبر لـ 6G

  • تقنيات المليمتر الموجة: يؤدي استخدام ترددات أعلى بكثير في الطيف الترددي إلى فتح المزيد من الطيف كما يوفر إمكانية الحصول على عرض نطاق واسع للقناة. مع سرعات البيانات الضخمة وعروض النطاق المطلوبة لـ 6G ، سيتم تطوير تقنيات الموجات المليمترية بشكل أكبر ، وربما تمتد إلى منطقة TeraHertz من الطيف.
  • تقنية MIMO الهائلة: على الرغم من استخدام MIMO في العديد من التطبيقات من LTE إلى Wi-Fi ، وما إلى ذلك ، فإن عدد الهوائيات محدود إلى حد ما -. يفتح استخدام ترددات الميكروويف إمكانية استخدام عشرات الهوائيات على جهاز واحد ليصبح احتمالًا حقيقيًا بسبب أحجام الهوائي والتباعد من حيث الطول الموجي.
  • شبكات كثيفة يوفر تقليل حجم الخلايا استخدامًا أكثر فعالية بشكل عام للطيف المتاح. هناك حاجة إلى تقنيات للتأكد من أن الخلايا الصغيرة في الشبكة الكلية والتي يتم نشرها كخلايا فيمتوسيلز يمكنها العمل بشكل مرض

كما سيتم تقديم العديد من التقنيات الجديدة. يمكن أن يشمل بعض المرشحين الذين يتم الحديث عنهم ما يلي.

  • المستقبل PHY / MAC: تقدم الطبقة المادية الجديدة و MAC العديد من الاحتمالات الجديدة المثيرة للاهتمام في عدد من المجالات:
    • أشكال الموجة: أحد المجالات الرئيسية ذات الاهتمام هو الأشكال الموجية الجديدة التي يمكن استخدامها للاتصالات اللاسلكية. تم استخدام OFDM بنجاح كبير في الاتصالات المتنقلة من الجيل الرابع والجيل الخامس بالإضافة إلى عدد من أنظمة الاتصالات اللاسلكية الأخرى ذات معدل البيانات المرتفع ، ولكن هناك بعض القيود في بعض الظروف. يمكن أن تشمل أشكال الموجة الأخرى: GFDM ، وتعدد الإرسال بتقسيم التردد المعمم ، وكذلك FBMC ، و Filter Bank Multi-Carrier ، و UFMC ، و Universal Filtered MultiCarrier. لكل منها مزاياها وقيودها ، ومن الممكن استخدام مخططات تكيفية ، باستخدام أشكال موجية مختلفة تكيفية لأنظمة الاتصالات المتنقلة 6G حسب المتطلبات. يوفر هذا مرونة أكبر بكثير للاتصالات المتنقلة 6G.
    • أنظمة الوصول المتعددة: مرة أخرى ، يتم التحقيق في مجموعة متنوعة من مخططات الوصول الجديدة لتقنية 6G
    • تعديل: في حين قدمت PSK و QAM أداءً ممتازًا من حيث الكفاءة الطيفية والمرونة والسعة ، فإن العيب الرئيسي هو ارتفاع نسبة الذروة إلى متوسط ​​القدرة. يمكن أن توفر مخططات التعديل مثل APSK مزايا في بعض الظروف. APSK لديه نسبة ذروة إلى متوسط ​​طاقة أقل بكثير ، PAPR ، يفسح المجال بشكل أفضل لأنظمة الاتصالات المتنقلة بشكل أفضل حيث يمكن للمضخم النهائي أن يعمل بشكل أكثر كفاءة كلما انخفض PAPR.
  • طرق الازدواج: هناك العديد من الأشكال المرشحة للطباعة على الوجهين والتي يمكن اعتبارها لنظام الاتصالات اللاسلكية 6G الجديد. تستخدم الأنظمة حاليًا إما الإرسال المزدوج بتقسيم التردد أو الإرسال FDD أو الإرسال المزدوج بتقسيم الوقت TDD. تتاح إمكانيات جديدة لـ 6G بما في ذلك الازدواج المرن ، حيث يكون الوقت أو الترددات المخصصة متغيرة وفقًا للحمل في أي اتجاه أو مخطط جديد يسمى مزدوج التقسيم أو مزدوج كامل القناة. سيمكن هذا المخطط لـ 6G من الإرسال والاستقبال في نفس الوقت على نفس القناة.

على الرغم من أن اتصالات الهاتف المحمول بتقنية 6G لا تزال بعيدة جدًا ، إلا أن البحث والتطوير بالإضافة إلى بعض الأفكار حول الشكل الذي قد يبدو عليه 6G قد بدأت بالفعل ، وستستمر الوتيرة في الزيادة.

موضوعات الاتصال اللاسلكي والسلكي:
أساسيات الاتصالات المتنقلة
العودة إلى الاتصال اللاسلكي والسلكي


شاهد الفيديو: من مركز ابحاث اكبر شركة شبكات اتصال عرفت مستقبل الاتصالات (كانون الثاني 2022).