多个障碍在6克

6克的推出将开门显著变化和可能性,但这项技术是否炒作需要大规模的协作努力,巨大的基础设施投资,解决一些问题,还没有先例。

多个公司已经工作6 g技术,瞄准的最大下载速度具有每秒一个t比特信息能力(Tb / s)和延迟小于0.1 ms - 5 g增加了100倍。如果按计划工作,6克会完全改变我们的日常生活中,许多垂直行业,包括农业、智能交通、娱乐、医疗保健、工业领域、公共安全、智能城市。它还将赋予人工智能的发展,虚拟现实/ AR,声音,和大数据的连接。

“6 g网络的新功能将打开新的应用在机器人、医疗保健、工业应用,”史蒂夫·汉娜说,杰出的工程师英飞凌科技。“但这些新的应用程序带来了新的、更高的风险。一个成功的攻击不仅可能会造成不便,但安全风险。实时应用,如机器人、延迟消息的到来就像‘停止’将是灾难性的。应对这些挑战,6克与cyber-resiliency供应商需要提高其安全功能,可信计算和post-quantum加密解决方案。”

不过,6克的道路比大多数公司愿意承认更具挑战性。最大的问题是是否这些障碍是可以克服的2030年以前,当它推出计划正式开始。

远景和利益
如果按计划6克的作品,它将提供福利的垂直细分市场。在智能交通环境,例如,6 g自动车辆提供方便和其他福利。V2X /智能基础设施连接可以帮助消除可避免碰撞和提高驱动效率最优的城市交通管理。6克智能城市的支持,与此同时,将有助于救护车克服交通堵塞,减少时间去最近的医院。最终,交通事故和碰撞可能会减少到几乎为零。

然而,实现更高的效率,方便,和其他的优势智能交通有一些必备,包括完全连接自动车辆综合集成,实时连接到云,实时测绘系统先进,功能齐全的V2X / cellular-V2X (C-V2X)和智能城市、智能基础设施。许多人认为关键构件使所有这一切成为可能是6克,使速度和低延迟,以确保实时连接,没有停机时间。自主驾驶需要超过ADAS和人工智能,它需要超高速云连接。

图1:基于云计算的汽车服务包括安全、增加车内体验更好,高清映射,和其他远程服务。来源:NXP和ABI研究。

作为连接医疗的进步,它也会看6克的到来连接远程机器人手术的连接必须快速和disruption-free。可靠性是强制性的。即使经过几秒钟的时间在互联网远程外科手术的可用性可能是灾难性的。

这里,整个基础设施和供应链——从高速6 g芯片可靠的网络设备,需要一起工作完美。成功部署会让病人从世界的任何部分,包括不发达,偏远地区,获得最佳的卫生保健和技术。

潜在的、高速连接可以支持完整的集成的生命体征监测、人工智能,增强现实技术,机器人技术,包括外骨骼,允许全球医学专家合作。此外,可以共享知识和技术来实现对病人有更好的效果。

“6克将有更好的性能和更快的数据传输速率比5 g,这将不可避免地使新的应用程序,”莎拉LaSelva说,6克的营销总监Keysight技术。“然而,在这个发展阶段,选择一个将6克的杀手级应用是很困难的。6克的目标是大。他们被设计成深远,影响更多的垂直行业和应用,使人类生活的总体质量上的差异。”

最大的影响可能是6克将相关优化。

“人工智能技术的进步和AI的承诺本地网络,6克的目标是优化一切它触及到的方式仍然难以理解,“LaSelva说。“6克将连接人类世界,数字世界,并通过添加无线连接物理世界更多的事情——从物联网传感器这套机器在我们工厂。这就产生了更多的数据,可以送入人工智能算法,不仅优化我们的无线系统如何运行,而且一切都连接到他们。”

2022年,三星证明6克的速度达到12 Gbps室内距离30米,和2.3 Gbps室外120米距离。另外,爱立信一直致力于新的光谱技术,包括厘米波(cmWave),支持7到15 GHz频率。许多组织和大学也在研究全球6克。

如果按计划工作,这可能是一个整个通信行业的福音。市场研究公司的事实。项目6克先生在2033年营收将达到3000亿美元。但它是否达到,可能将取决于许多因素,从用户体验和应用到基础设施的扩建。

6克的更新
比较5 g和6 g在下面的图2显示了6 g以多种方式推进这一技术的信封。改进,除了速度和延迟6克也将带来提高带宽、效率、可靠性、网络覆盖,大大提高用户的体验。

图2:比较5 g和6 g属性。来源:“6克V2X感应自动驾驶技术和策划,“https://arxiv.org/abs/2106.16146

标准和财团
从今天开始,没有普遍建立了标准6克。然而,有多个6克财团形成世界各地。

电信行业解决方案联盟深圳市),与3 gpp合作,它定义了5 g标准,试图定义6克。其成员包括许多科技巨头,如美国电话电报公司(AT&T)、思科(Cisco)、戴尔、爱立信、谷歌,惠普、华为、Keysight、LG、诺基亚、NTT Docomo,高通、三星、t - mobile, Verizon,和更多。

此外,ATIS航站下G联盟在北美已经与6 g-ia合作协议(欧洲),5 G论坛(韩国)和超出5 G促销联盟(日本)。

“在北美,ATIS航站下G联盟一直在与它的100多个成员加速未来十年北美领导6克通过开发一个北美6克的愿景和路线图的目标建立一个强大的市场6克,”Mike Nawrocki说下G联盟ATIS航站的董事总经理。“这些标准化和pre-commercialization计划应加强6 g标准发展的未来方向,将最早在明年开始,在2030年的第一个版本6 g标准。韩国已经宣布K-Network 2030计划,其中包括商业服务的推出2028年6 g网络。其他地区发起了6克研究项目来帮助推进6 g的商业市场。下G联盟在北美是活跃的讨论与美国政府在推进6克合作研发。”

印度电信部(点)建立了巴拉特6克联盟(B6GA)来支持公共和私人之间的合作公司,学术界、研究机构和标准组织。该联盟提交输入6克技术框架,联合国国际电信联盟(ITU)在国际电联日内瓦会议2023年6月。

其他地区研究团体和组织早期开始建立6克的目标的指导方针和标准,也包括在奥卢6《创世纪》项目,芬兰北部。

展望未来2030年联合国国际电信联盟(ITU)无线电通信部门,或ITU-R ITU-R imt - 2030。在其最初的草案建议框架,六个使用场景是上市。他们身临其境的交流,大量的通信,和高度可靠和低延迟通信。增加了三个新的,包括无所不在的连接,集成人工智能和通讯、集成传感和通信。

最终,供应链中的各种球员- 6 g芯片开发人员、设备和基础设施提供商、软件开发商和硬件制造商,需要共同努力,避免6克的碎片。与此同时,公司独立或协同工作,努力建立自己的跑步者面前。

6克的障碍
要成功实施6克不会一帆风顺,有很多障碍需要克服。最明显的障碍将是建设网络和移动6克的基础设施。尽管6 g可以构建5 g,迁移从4 g 5 g在很长一段时间,并仍在不断发展。建筑基础设施6克是肯定会非常昂贵。此外,许多网络问题包括频谱分配和使用需要解决。

太赫兹波
实现太赫兹波的可持续的吞吐量和灵活性的特点,将是一个挑战,它需要时间为整个供应链成熟6克。

“除了基本的技术挑战5 g, 5 g +,和6 g mmWave天气应用程序与信号容易受到干扰或任何固体-认为窗户和墙壁行业仍然缺乏一个杀手级应用要求6克的能力,”Frank Schirrmeister说,解决方案和业务发展副总裁Arteris。”同时,大量的数据的智能交通速度高出两个数量级的数据具有一定的挑战性,芯片和chiplets之间。当然,架构定义的最佳平衡计算从设备到边缘数据中心将至关重要。此外,消费者担忧安全、安全性和隐私将影响技术验收,,技术采用。”

图3:6克时间表。来源:爱立信

6克测试
6克测试是另一个不容忽视的重要领域。此外,成功实现6克的位置并不意味着它可以扩展,这有助于解释为什么一些国家5 g的速度比美国快,拥有更大的领土。6克,可靠的期望“24/7”网络服务不中断可能需要大量的时间和精力来实现。

Keysight LaSelva指出,实现高数据吞吐量性能100 Gbps或更高版本6克sub-THz(100到300 GHz)频段可能涉及利用高阶调制宽甚至极端的占用带宽10到30 GHz。“支持宽调制带宽需要非常快速模拟-数字转换器(adc)和数模转换器(dac)和高动态范围和线性地址peak-to-average候选人6克波形。如果/射频/太赫兹无线硬件和通道障碍将介绍重要的振幅和相位缺陷在宽调制带宽,可解决接收机基带均衡算法。然而,这种方法需要高时钟频率与高度的并行实现,它可以迅速消耗基带资源。”

测量误差向量幅度(维生素)这些宽带高速系统的性能需求高性能测试系统以极高速任意波形发生器(awg)生成和分析宽的带宽和数字示波器波形较低的残余维生素与表现,她说。“例如,Keysight M8199A AWG吹捧样本率高达128 GSa / s和模拟带宽70 GHz四频道,和公司的UXR数字示波器采样率高达256 GSa / s和模拟110 GHz跨四个通道的带宽。这些工具创建sub-THz试验地6克的基础研究,使工程团队评估和衡量他们高速6 g技术。”

安全
以更高的速度和启用更多的连接,网络的水平也会增加风险。

在未来G联盟报告,“信任、安全性和弹性6 G系统,“ATIS航站说一个值得信赖的组织网络的生命周期,包括一个强有力的保证安全、隐私、可靠性、可用性和功能安全。网络部署过程应该通过标准化、设计、开发和集成阶段。

图4:一个值得信赖的组织网络的生命周期,包括一个强有力的保证安全、隐私、可靠性、可用性和功能安全。来源:下一个G联盟的6克“路线图”。

对芯片的影响
6克的性能需求发展将对未来产生重大影响芯片和IP。的一些障碍包括芯片、IP、chiplets和电源管理。

”覆盖范围、成本和权力过渡的重要的司机从5 g + 5克,最终,6克,“Schirrmeister说。”由所选的光谱技术和波束形成一样,建设普及率大大阻碍了5 g覆盖和室内使用。大部分的芯片将chiplet-based,混合和匹配不同的技术节点可能是最好的方法。这种策略可以使一个更高的频谱和蜂窝网络设备驱动成本的不断上涨,而仔细管理权力。”

从network-on-chip (NoC)的角度来看,庞大的数据量,数据局部性和计算需求将推动协议和带宽需求。

“最重要的是,适当结合国有石油公司在chiplets和相关NoC特征将决定要求一致性方面,记忆,和die-to-die控制器,和物理。Chiplets 6克应用程序将至关重要,因为他们将允许开发人员结合最合适的技术节点的各个部分的设计。认为先进的3海里,2 nm,超越技术为hpc类型计算节点的数据,结合最合适的技术节点射频方面,”他说。

简而言之,征服6克将有多个方面,包括实现预想的速度。使用5克作为一个例子,我们看到下载速度峰值3.3 Gbps在北美。平均速度低得多,远离目标10 Gbps 5 g的规范。实现1真沸点将更具挑战性和最有可能需要更长的时间。

展望未来,数据管理是需要更多的研发的另一个方面,因为将生成更多的数据以更高的速度。反过来,将直接影响数据存储需求、网络安全、交通管理、和分析。如果这不是做正确,时间,精力,和成本会上升,以及低效6 g网络。

结论
6克强背后的动力。而技术提供很多好处,成功部署的障碍不容忽视。这些障碍包括实现太赫兹波,6克的基础设施,发展6 g芯片,测试和网络安全。此外,供应链6克、可伸缩性和大规模数据管理可能是一个挑战。

6克2030年可用性是一个雄心勃勃的目标。可能会有麻烦。此时不清楚6克最终将无处不在的网络是否可用,是否将一个区域网络集合各种速度和修改规范。