6G 研究與創新:從 0 到 PHY 及更遠

6G 研究正在推進,3GPP 研究正在引導新標準的方向。為了確定哪些技術將推動 6G 進步並達到相容性、效率和性能目標,業界正在加強對新頻譜、頻譜效率、人工智慧 (AI) 和機器學習 (ML)、能源效率、感測以及非地面網路 (NTN) 等領域的研究。瞭解為何客製化實體層 (PHY) 方法在支援 6G 研發方面扮演著至關重要的角色。 

您的 6G 創新門戶

探索由歐盟資助的 6G-SANDBOX 計畫。該計畫在歐洲各地設有四個先進平台,可實現 NTN、RIS、FR3 頻段和確定性網路的真實世界試驗,促進研究人員與產業之間的合作。

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6G 電子書基礎

掌握 6G 基礎的專業知識

隨著 5G 部署如火如荼地進行,供應商和服務供應商可以協助消費者、產業和政府釋放多種使用案例。然而,6G 研究人員必須更進一步。6G 技術將提供前所未有的性能、可靠性和安全性,首次將社會完全連接起來。

探索 6G 研究的基石

我們可以協助您根據無線研究快速變化的需求,量身打造整個開發生態系統。

6G 研究圖示

新頻譜

解鎖 6G 目標頻段,並驗證新的頻譜效率技術。

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6G 研究圖示

新穎架構

透過充分利用 Open RAN 和非地面網路的優勢,創新 6G 網路架構。

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6G 研究圖示

AI 和 ML

透過運用人工智慧和機器學習的力量來最佳化系統設計。

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6G 數位分身

數位分身

透過 AI 驅動的數位分身,加速下一代 6G 網路設計以加速開發。

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6G 安全

安全

為 6G 將帶來的安全挑戰做好準備,以實現隨時隨地的安全連接。

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6G 研究圖示

永續性

探索 6G 將如何在網路中實現能源效率並實現永續技術。

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Keysight 專家探討 6G 研究挑戰

6G FR3 通道模擬

6G 中的 AI/ML 與感測

NTN 天空到實驗室:端到端仿真

6G 研究常見問題

6G 研究探索創新技術,包括用於智慧資源管理的 AI 原生網路,以及用於超高速資料傳輸的兆赫(THz)通訊。新型 GaN 半導體元件,如超晶格城堡場效電晶體(SLCFET),也因其高頻效能和功率密度而受到研究,這些都是 6G 訊號處理的關鍵特性。

其他創新包括整合式感測與通訊 (ISAC)、可重構智慧表面 (RIS) 以及用於超安全資料交換的量子通訊。這些技術旨在未來支援沉浸式 6G 應用,例如全像遠端臨場、自主系統和即時遠端醫療保健。

觀看此影片,其中展示 Keysight 的 6G 研究與解決方案。

新的視野需要新的技術。誠然,6G 將在邊緣運算、人工智慧 (AI)、機器學習 (ML)、網路切片等領域,從 5G 中獲益良多。同時,無線技術研究必須符合新的 6G 技術要求。

最合理的訴求是瞭解如何在亞太赫茲頻率下工作。雖然 5G 需要在 24.25 GHz 至 52.6 GHz 的毫米波 (mmWave) 頻段運行才能發揮其全部潛力,但下一代行動通訊將轉向 100 GHz 以上的頻率,進入稱為亞太赫茲和太赫茲的頻段。

另一個研究領域是為 AI 和 ML 設計 6G 網路。5G 網路已開始考慮將 AI 和 ML 加入現有網路,但透過 6G,我們有機會從頭開始建構網路,使其能夠原生支援這些技術。

6G 旨在解決的挑戰還有:安全性。如何確保資料安全,且只有授權人員才能存取資料 - 以及讓系統自動預測複雜攻擊的解決方案。

最後一個技術需求是虛擬化。隨著 6G 發展,我們將開始轉向虛擬環境。開放式無線電存取網路 (O-RAN) 架構目前正將更多的處理和功能移至雲端。未來,諸如邊緣運算等解決方案將會越來越普遍。

以下是 10 家為 6G 研究和標準化鋪路的領先組織:

  • 國際電信聯盟無線電通訊部門:管理全球無線電頻譜和衛星軌道資源。
  • 3GPP:制定全球行動電信標準,包括 5G 和 6G。
  • O-RAN 聯盟:致力於推動開放、智慧且可互通的無線電存取網路。
  • 6G 沙箱:歐盟資助的計畫,為 6G 研究人員提供模組化測試環境。
  • 6G 旗艦計畫:全球首個 6G 研究計畫,總部位於芬蘭。
  • Next G Alliance:塑造未來無線技術的北美倡議。
  • 6G-IA:它代表歐洲的下一代網路和服務。
  • SUSTAIN-6G:旨在推進永續、全面性 6G 網路設計的歐盟專案。
  • Bharat 6G 聯盟:印度主導的倡議,旨在實現全球 6G 領導地位和合作。
  • IMT-2030 推動組:中國 6G 研究與標準化的平台。

在 6G 研究中,AI 和機器學習透過即時資源管理、預測分析和自主運作,實現了智慧型、自我最佳化網路。

其他 6G 研究領域包括運用 AI 和 ML 透過異常偵測來強化安全性、提高能源效率,並支援邊緣智慧,以實現虛擬實境和自主系統等低延遲應用,使網路更具適應性和效率。

由於 6G 預計將於 2030 年商用,數個產業團體已發布其 6G 願景,包括 下一代行動網路聯盟 (NGMN)、6G 旗艦計畫,以及 Next G 聯盟。這些組織所設想的下一代通訊技術應用案例和應用摘要如下:

無所不在的連接:在 6G 時代,提升包容性並彌合數位落差是關鍵的社會目標。透過超越 5G 的進步,例如更優異的非地面網路、空中和太空基地台群以及網狀存取網路,語音、視訊和寬頻服務將可普及至偏遠地區和災區。

沉浸式個人數位體驗:預計網路頻寬將達到每秒 50-200 Gbps,甚至可能達到每秒 1 Tbps。憑藉每裝置 300-500 Mbps 的傳輸量和微秒級延遲,使用者將透過沉浸式高解析度視訊通話、延展實境顯示器以及多感官和全像介面實現的遠端臨場感,享受豐富的通訊和數位體驗。

聯合通訊與感測:6G 考量的亞兆赫茲頻率將能實現通訊訊號與類似成像雷達波形的結合。目前正在研究重複使用相同的天線、收發器和頻譜進行通訊和感測,從而實現諸如將智慧型手機用於自動駕駛,或在低能見度救援任務中偵測人員等使用案例。

汽車:汽車公司正積極研究和原型化 6G 技術的應用,以改進自動駕駛系統、即時資料處理、車聯網通訊和進階感測功能。

工業級通訊:預計將廣泛部署公共和私人網路,並大量使用物聯網 (IoT) 裝置於智慧城市、農業、交通運輸、能源電網和環境監測。

精確定位:室內外定位精確度可達 1-10 公分 (cm),將實現精確的物體和存在偵測、導航、成像和地圖繪製。

永續性是 6G 研發的關鍵驅動力。2023 年 12 月,國際電信聯盟 (ITU) 在 ITU-R M.2160 建議書中發布了 6G「IMT-2030 框架」的詳細資訊。

IMT-2030 預計也將有助於解決對提升環境、社會和經濟永續性的需求,並支持聯合國氣候變遷綱要公約《巴黎協定》的目標。

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