6G
Oltinchi avlod mobil aloqa standarti bo'lgan 6G, shuningdek, oltinchi avlod mobil aloqa texnologiyasi deb ataladi. Asosiy reklama - Internet narsalar rivoji. 2019 yil noyabr oyiga kelib, 6G hali ham ishlab chiqilmoqda. 6G uzatish sig'imi 5G bilan taqqoslaganda 100 baravar ko'paytirilishi mumkin va tarmoqning kechikishi millisekunddan mikrosaniyagacha kamayishi mumkin.
2019 yil 3-noyabrda Fan va texnologiyalar vazirligi Taraqqiyot va islohotlar komissiyasi, Ta'lim vazirligi, Sanoat va axborot texnologiyalari vazirligi, Xitoy Fanlar akademiyasi va Xitoyning tabiiy fanlar fondi bilan birgalikda 6G tashkil etdi. Pekinda texnologik tadqiqotlar va ishlanmalar.
asosiy tushunchalar
6G, mobil aloqaning oltinchi avlod standarti, oltinchi avlod mobil aloqa texnologiyasi deb ham nomlanuvchi simsiz tarmoq uyali aloqa texnologiyasidir. Asosiy reklama Internetni rivojlantirishdir.
6G tarmog'i er usti simsiz va sun'iy yo'ldosh aloqasi bilan to'liq bog'langan dunyo bo'ladi. Sun'iy yo'ldosh aloqasini 6G uyali aloqa tarmog'iga birlashtirish va global miqyosda uzluksiz qamrab olish orqali tarmoq signallari har qanday chekka qishloqlarga etib borishi mumkin, bu esa chuqur tog'li hududlardagi bemorlarga teletibbiyot va bolalarga masofaviy ta'lim olish imkoniyatini beradi. Bundan tashqari, global sun'iy yo'ldosh joylashishni aniqlash tizimi, telekommunikatsiya yo'ldosh tizimi, yerdagi sun'iy yo'ldosh tizimi va 6G yer usti tarmog'i bilan er va havoning to'liq qamrab olinishi ham odamlarga ob-havoni oldindan aytib berishga va tabiiy ofatlarga tezda javob berishga yordam beradi. Bu 6G ning kelajagi. 6G aloqa texnologiyasi endi oddiy tarmoq sig'imi va uzatish tezligida yangilik emas. Bundan tashqari, raqamli bo'linishni toraytirish va hamma narsani bir-biriga bog'lashning "yakuniy maqsadi" ga erishish. Bu 6G ning ahamiyati.
Tegishli texnologiyalar
Terahertsz
6G teraherts (THz) chastota diapazonidan foydalanadi va 6G tarmoqlarining "zichlashi" misli ko'rilmagan darajaga etadi. O'shanda bizning atrofimiz kichik tayanch stantsiyalarga to'la bo'ladi. Teraherts chastota diapazoni 5G dan yuqori chastotalar diapazoni bo'lgan 100 Gts-10TH ni anglatadi. 1G (0.9GHz) dan 4G gacha (1.8GHz dan yuqori) biz foydalanadigan simsiz elektromagnit to'lqinlarning chastotasi oshmoqda. Chastotani qanchalik baland bo'lsa, ruxsat etilgan o'tkazish qobiliyatining chegarasi qanchalik katta bo'lsa va birlik vaqtiga uzatilishi mumkin bo'lgan ma'lumotlar qancha ko'p bo'lsa, biz odatda "tarmoq tezligi tezlashdi". Biroq, chastota diapazonlarini rivojlanishining yana bir asosiy sababi past tarmoqli manbalar cheklanganligidir. Xuddi magistral kabi, hatto keng bo'lsa ham, joylashtirilishi mumkin bo'lgan avtomobillar soniga cheklov mavjud. Yo'l etarli bo'lmaganda, transport vositasi to'sib qo'yiladi va erkin harakatlana olmaydi. Hozirgi vaqtda boshqa yo'lni rivojlantirish haqida o'ylash kerak. Spektr manbalari uchun ham xuddi shunday. Foydalanuvchilar soni va aqlli qurilmalar sonining ko'payishi bilan cheklangan spektrning o'tkazish qobiliyati ko'proq terminallarga xizmat qilishi kerak, bu har bir terminalning xizmat ko'rsatish sifatini yomonlashishiga olib keladi. Ushbu muammoni hal qilishning mumkin bo'lgan usuli - yangi aloqa chastotasi polosalarini ishlab chiqish va aloqa o'tkazish qobiliyatini kengaytirish. Xitoyning uchta yirik operatorining 4G asosiy chastota diapazoni 1,8 Gts-2,7 Gts chastota diapazonining bir qismida joylashgan va Xalqaro Telekommunikatsiya Standartlari Tashkiloti tomonidan belgilangan 5G asosiy chastota diapazoni - 3GHz-6GHz, bu tegishli. millimetr to'lqin chastota diapazoni. 6G da u yuqori chastotali teraxerts chastotasiga va shu vaqtning o'zida sub-millimetr to'lqin diapazoniga kiradi. "Terahertz astronomiyada sub-millimetr deb ataladi", dedi Xitoy Fanlar akademiyasining Milliy Astronomik Observatoriyasi ilmiy xodimi Gou Lijun. "Bunday rasadxonalar stantsiyalari odatda juda baland va juda quruqdir, masalan Antarktida va Chilining akatama cho'llari." Keyin, 6G davridagi tarmoqni "zichlashtirish" haqida gap ketganda, bizni kichik tayanch stantsiyalari o'rab oladi? Bunga asosiy stansiyani qamrab olish, ya'ni tayanch stantsiya signalining uzatish masofasi kiradi. Umuman olganda, tayanch stantsiyani qamrab olishga ta'sir ko'rsatadigan ko'plab omillar mavjud, masalan, signal chastotasi, tayanch stantsiyaning uzatish kuchi, tayanch stantsiyaning balandligi va mobil terminal balandligi. Signalning chastotasi nuqtai nazaridan, chastota qanchalik katta bo'lsa, to'lqin uzunligi qisqaroq bo'ladi, shuning uchun signalning tarqalish qobiliyati (shuningdek, elektromagnit to'lqinlarning tarqalishi paytida to'siq paydo bo'lganda, bu to'siqning kattaligi yaqin bo'lsa) elektromagnit to'lqinning to'lqin uzunligi, elektromagnit to'lqin ob'ektning chetidan Diffraksiya mumkin Diffraksiya soya difraksiyasi soyaning maydonini qoplashga yordam beradi), yo'qotish qanchalik yomon bo'lsa, yo'qotish ham shunchalik ko'p bo'ladi. Va bu yo'qotish uzatish masofasining oshishi bilan ortadi va tayanch stantsiya qamrab oladigan mos ravishda kamayadi. 6G signalining chastotasi allaqachon teraxtsts darajasida va bu chastota molekulyar aylanish energiya darajasi spektriga yaqin va havoda suv molekulalari tomonidan osongina so'riladi, shuning uchun kosmosda bosib o'tgan masofa unchalik uzoq emas. 5G signali sifatida, shuning uchun 6G "o'rni" uchun ko'proq tayanch stantsiyalarga muhtoj. 5G tomonidan ishlatiladigan chastota diapazoni 4G dan yuqori. Boshqa omillarni hisobga olmaganda, 5G bazaviy stantsiyalarining qamrovi, tabiiyki, 4G dan kichikroqdir. 6G ning yuqori chastota diapazoni bilan baza stantsiyalarining qamrovi kamroq bo'ladi. Shuning uchun 5G tayanch stantsiyalarining zichligi 4G ga qaraganda ancha yuqori. 6G davrida baza stantsiyalarining zichligi oshmaydi.
Mekansal multiplekslash
6G "fazoviy multiplexing texnologiyasidan" foydalanadi, 6G tayanch stantsiyalari bir vaqtning o'zida yuzlab va hatto minglab simsiz ulanishlarga kirish imkoniyatiga ega bo'ladi va uning sig'imi 5G bazaviy stantsiyalariga qaraganda 1000 baravarga etadi. Avval aytib o'tganimdek, 6G terahertz diapazonidan foydalanadi, ammo bu yuqori chastotali chastota manbai juda katta va tizim hajmi juda katta. Shu bilan birga, yuqori chastotali tashuvchilardan foydalanadigan uyali aloqa tizimlari qamrovni yaxshilash va shovqinlarni kamaytirishning jiddiy muammolariga duch kelmoqdalar.
Signalning chastotasi 10 GGts dan oshganda, uning asosiy tarqalish rejimi endi diffraktsiya bo'lmaydi. Ko'zni ko'r-ko'rona tarqatish uchun ulanishlar, ko'zgu va tarqalish signal tarqalishining asosiy usullari hisoblanadi. Shu bilan birga, chastota qanchalik katta bo'lsa, tarqalish yo'qolishi shunchalik katta bo'ladi, qamrov masofasi qisqaradi va diffraktsiya qobiliyati zaiflashadi. Ushbu omillar signalni qamrab olish qiyinligini sezilarli darajada oshiradi. Faqat 6G emas, balki millimetr to'lqin diapazonida 5G ham mavjud. 5G ushbu muammolarni hal qilish uchun Massive MIMO va beamforming-dan foydalanadi. Bizning uyali telefon signalimiz operatorning tayanch stantsiyasiga, aniqrog'i, tayanch stantsiyadagi antennaga ulangan. Massiv MIMO texnologiyasini aytish juda oddiy, bu aslida uzatuvchi va qabul qiluvchi antennalar sonini ko'paytirish, ya'ni yuqori chastotali yo'lda yo'qotishlarni qoplash uchun ko'p antennali qatorni loyihalashtirishdir. Bir nechta MIMO antennalari konfiguratsiyasi bilan, uzatiladigan ma'lumotlar miqdori ko'payishi mumkin va fazoviy multipleksatsiya texnologiyasi qo'llaniladi. Uzatuvchi uchida yuqori tezlikda ma'lumotlar oqimi bir necha past tezlikda sub-ma'lumotlar oqimlariga bo'linadi va turli xil ma'lumot uzatish oqimlari turli xil uzatish antennalarida bir xil chastota diapazonida uzatiladi. Uzatuvchi uchida va qabul qilish uchida joylashgan antenna qatorlari orasidagi fazoviy kanalli kanallar bir-biridan etarlicha farq qilganligi sababli, qabul qiluvchi qo'shimcha chastota yoki vaqt resurslarini to'lamasdan, ushbu parallel sub-ma'lumotlar oqimlarini ajrata oladi. Ushbu texnologiyaning afzalligi shundaki, u kanal o'tkazish qobiliyatini oshirishi va qo'shimcha o'tkazish qobiliyatini sarf qilmasdan va spektrdan foydalanishni oshirishi mumkin. Biroq, MIMO ko'p antennali qatori uzatilgan energiyaning katta qismini juda tor hududda jamlaydi. Ya'ni, antennalar soni qancha ko'p bo'lsa, nur kengligi shunchalik tor bo'ladi. Buning afzalligi shundaki, turli xil nurlar va turli xil foydalanuvchilar o'rtasida kamroq shovqin bo'ladi, chunki turli xil nurlar o'zlarining diqqat markazlariga ega, bu joylar juda kichik va bir-birlari o'rtasida juda ko'p kesishma mavjud emas. Ammo bu yana bir muammoni keltirib chiqaradi: tayanch stantsiya tomonidan chiqarilgan tor nur 360 darajaga yo'naltirilgan emas, asosiy stansiya atrofidagi istalgan yo'nalishda foydalanuvchilarni qamrab olishini qanday ta'minlash kerak? Hozirgi vaqtda, sehrni namoyish qilish texnologiyasi vaqti keldi. Sodda qilib aytganda, nurni o'stirish texnologiyasi nurni "diqqat markazida" bo'lish uchun boshqarish va boshqarish uchun murakkab algoritmlardan foydalanadi. Ushbu "yorug'lik chiroqlari" telefonlarning qaerda to'planganligini bilib olishlari mumkin va keyin signalni ko'proq diqqat bilan qamrab olishlari mumkin. 5G spektrdan foydalanishni yaxshilash uchun MIMO texnologiyasidan foydalanadi. 6G yuqori chastota diapazonida va kelajakda MIMO-ning rivojlanishi 6G uchun asosiy texnik yordamni taqdim etishi mumkin.
