6G
6G, standar komunikasi seluler generasi keenam, juga disebut teknologi komunikasi seluler generasi keenam. Promosi utama adalah pengembangan Internet of Things. Sampai November 2019, 6G masih dalam pengembangan. Kapasitas transmisi 6G dapat ditingkatkan 100 kali dibandingkan dengan 5G, dan latensi jaringan dapat dikurangi dari milidetik menjadi mikrodetik.
Pada 3 November 2019, Kementerian Sains dan Teknologi, bersama dengan Komisi Pengembangan dan Reformasi, Kementerian Pendidikan, Kementerian Industri dan Teknologi Informasi, Akademi Ilmu Pengetahuan Tiongkok, dan Yayasan Ilmu Pengetahuan Alam Tiongkok mengadakan 6G pekerjaan penelitian dan pengembangan teknologi di Beijing.
konsep dasar
6G, standar komunikasi seluler generasi keenam, adalah teknologi komunikasi selular jaringan nirkabel konseptual, juga dikenal sebagai teknologi komunikasi seluler generasi keenam. Promosi utama adalah pengembangan Internet.
Jaringan 6G akan menjadi dunia yang sepenuhnya terhubung dengan komunikasi nirkabel dan satelit terestrial yang terintegrasi. Dengan mengintegrasikan komunikasi satelit ke dalam komunikasi seluler 6G dan mencapai jangkauan global yang mulus, sinyal jaringan dapat menjangkau setiap desa terpencil, memungkinkan pasien di daerah pegunungan yang dalam untuk menerima pengobatan jarak jauh dan anak-anak untuk menerima pendidikan jarak jauh. Selain itu, dengan sistem penentuan posisi satelit global, sistem satelit telekomunikasi, sistem satelit citra bumi, dan jaringan tanah 6G, jangkauan penuh dari darat dan udara juga dapat membantu manusia memprediksi cuaca dan dengan cepat merespons bencana alam. Ini adalah masa depan 6G. Teknologi komunikasi 6G tidak lagi merupakan terobosan dalam kapasitas jaringan sederhana dan tingkat transmisi. Hal ini juga untuk mempersempit kesenjangan digital dan mencapai "tujuan akhir" untuk menghubungkan semuanya. Ini adalah signifikansi 6G.
Teknologi terkait
Terahertz
6G akan menggunakan pita frekuensi terahertz (THz), dan "densifikasi" jaringan 6G akan mencapai tingkat yang belum pernah terjadi sebelumnya. Pada saat itu, lingkungan kita akan penuh dengan BTS kecil. Pita terahertz mengacu pada 100GHz-10THz, yang merupakan pita frekuensi jauh lebih tinggi dari 5G. Dari komunikasi 1G (0,9GHz) ke 4G (di atas 1,8GHZ), frekuensi gelombang elektromagnetik nirkabel yang kita gunakan semakin meningkat. Karena semakin tinggi frekuensinya, semakin besar rentang bandwidth yang diizinkan, dan semakin besar jumlah data yang dapat ditransfer per unit waktu, yang biasanya kita sebut "kecepatan jaringan menjadi lebih cepat." Namun, alasan utama lain untuk pengembangan pita frekuensi adalah bahwa sumber daya pita rendah terbatas. Sama seperti jalan raya, meski lebar, ada batasan jumlah mobil yang bisa ditampung. Ketika jalan tidak cukup, kendaraan akan diblokir dan tidak dapat bergerak dengan bebas. Pada saat ini, perlu dipertimbangkan untuk mengembangkan jalan lain. Hal yang sama berlaku untuk sumber daya spektrum. Dengan meningkatnya jumlah pengguna dan jumlah perangkat pintar, bandwidth spektrum terbatas perlu melayani lebih banyak terminal, yang akan menyebabkan kualitas layanan setiap terminal memburuk dengan parah. Metode yang layak untuk menyelesaikan masalah ini adalah mengembangkan pita frekuensi komunikasi baru dan memperluas bandwidth komunikasi. Pita frekuensi utama 4G dari tiga operator utama di Cina terletak di bagian pita frekuensi antara 1.8GHz-2.7GHz, dan pita frekuensi utama 5G yang ditentukan oleh Organisasi Standar Telekomunikasi Internasional adalah 3GHz-6GHz, yang termasuk dalam pita frekuensi gelombang milimeter. Pada 6G, itu akan memasuki pita terahertz frekuensi yang lebih tinggi, dan pada saat ini juga akan memasuki pita gelombang sub-milimeter. "Terahertz disebut sub-milimeter dalam astronomi," kata Gou Lijun, seorang peneliti di National Astronomical Observatory dari Chinese Academy of Sciences. "Stasiun-stasiun pengamatan semacam itu pada umumnya sangat tinggi dan sangat kering, seperti Antartika dan gurun akatama Chili." Lalu, ketika datang ke "densifikasi" jaringan di era 6G, kita akan dikelilingi oleh BTS kecil? Ini melibatkan jangkauan stasiun pangkalan, yaitu jarak transmisi sinyal stasiun pangkalan. Secara umum, ada banyak faktor yang mempengaruhi jangkauan stasiun pangkalan, seperti frekuensi sinyal, daya pancar stasiun pangkalan, ketinggian stasiun pangkalan, dan ketinggian terminal bergerak. Dalam hal frekuensi sinyal, semakin tinggi frekuensi, semakin pendek panjang gelombangnya, sehingga kemampuan difraksi sinyal (juga disebut difraksi, ketika hambatan ditemukan selama propagasi gelombang elektromagnetik, ketika ukuran hambatan ini dekat dengan panjang gelombang dari gelombang elektromagnetik, gelombang elektromagnetik dapat Difraksi dari tepi objek. Difraksi dapat membantu difraksi naungan dapat membantu menutupi area bayangan), semakin buruk kehilangan, semakin besar kerugian. Dan kehilangan ini akan meningkat dengan meningkatnya jarak transmisi, dan jangkauan yang dicakup oleh stasiun pangkalan akan berkurang. Frekuensi sinyal 6G sudah berada di tingkat terahertz, dan frekuensi ini dekat dengan spektrum tingkat energi rotasi molekul, dan mudah diserap oleh molekul air di udara, sehingga jarak yang ditempuh dalam ruang tidak jauh. sebagai sinyal 5G, maka 6G membutuhkan lebih banyak stasiun pangkalan untuk "relay." Pita frekuensi yang digunakan oleh 5G lebih tinggi dari 4G. Tanpa mempertimbangkan faktor-faktor lain, jangkauan BTS 5G secara alami lebih kecil dari 4G. Dengan pita frekuensi 6G yang lebih tinggi, jangkauan stasiun induk akan lebih kecil. Oleh karena itu, kepadatan BTS 5G jauh lebih tinggi dari 4G. Di era 6G, kepadatan BTS tidak akan meningkat.
Multiplexing spasial
6G akan menggunakan "teknologi multiplexing spasial", BTS 6G akan dapat mengakses ratusan atau bahkan ribuan koneksi nirkabel pada saat yang sama, dan kapasitasnya akan mencapai 1000 kali lipat dari BTS 5G. Saya sebutkan sebelumnya bahwa 6G akan menggunakan pita terahertz, meskipun sumber daya frekuensi pita tinggi ini berlimpah dan kapasitas sistemnya besar. Namun, sistem komunikasi seluler yang menggunakan operator frekuensi tinggi menghadapi tantangan berat untuk meningkatkan jangkauan dan mengurangi gangguan.
Ketika frekuensi sinyal melebihi 10 GHz, mode propagasi utamanya tidak lagi difraksi. Untuk tautan propagasi non-line-of-sight, refleksi dan hamburan adalah metode propagasi sinyal utama. Pada saat yang sama, semakin tinggi frekuensinya, semakin besar kerugian propagasi, semakin pendek jarak jangkauan, dan semakin lemah kemampuan difraksi. Faktor-faktor ini akan sangat meningkatkan kesulitan jangkauan sinyal. Tidak hanya 6G, tetapi juga 5G dalam pita gelombang milimeter. 5G menggunakan Massive MIMO dan beamforming untuk menyelesaikan masalah ini. Sinyal ponsel kami terhubung ke stasiun pangkalan operator, lebih tepatnya, antena di stasiun pangkalan. Teknologi MIMO masif sangat sederhana untuk dikatakan, sebenarnya untuk meningkatkan jumlah antena pemancar dan antena penerima, yaitu untuk merancang array multi-antena untuk mengkompensasi kerugian pada jalur frekuensi tinggi. Dengan konfigurasi beberapa antena MIMO, jumlah data yang akan dikirim dapat ditingkatkan, dan teknologi multiplexing spasial digunakan. Pada ujung transmisi, aliran data laju tinggi dibagi menjadi beberapa aliran sub-data dengan laju lebih rendah, dan aliran sub-data yang berbeda ditransmisikan pada pita frekuensi yang sama pada antena pengirim yang berbeda. Karena sub-saluran spasial antara antena array di ujung transmisi dan penerima cukup berbeda, penerima dapat membedakan aliran sub-data paralel ini tanpa membayar frekuensi tambahan atau sumber daya waktu. Keuntungan dari teknologi ini adalah dapat meningkatkan kapasitas saluran dan meningkatkan pemanfaatan spektrum tanpa mengkonsumsi bandwidth tambahan dan mengkonsumsi daya pancar tambahan. Namun, multi-antena array MIMO memusatkan sebagian besar energi yang ditransmisikan di daerah yang sangat sempit. Artinya, semakin besar jumlah antena, semakin sempit lebar balok. Keuntungan dari ini adalah bahwa akan ada sedikit gangguan antara balok yang berbeda dan antara pengguna yang berbeda, karena balok yang berbeda memiliki area fokusnya sendiri, area ini sangat kecil, dan tidak ada banyak persimpangan antara satu sama lain. Tapi itu juga membawa masalah lain: balok sempit yang dipancarkan oleh stasiun pangkalan tidak omnidirectional 360 derajat, bagaimana memastikan bahwa balok dapat menutupi pengguna ke segala arah di sekitar stasiun pangkalan? Pada saat ini, saatnya teknologi beamforming menunjukkan keajaibannya. Sederhananya, teknologi beamforming menggunakan algoritma yang kompleks untuk mengelola dan mengontrol sinar agar terlihat seperti "sorotan." "Lampu sorot" ini dapat mencari tahu di mana semua ponsel berkumpul, dan kemudian menutupi sinyal dengan lebih fokus. 5G menggunakan teknologi MIMO untuk meningkatkan pemanfaatan spektrum. 6G berada dalam pita frekuensi yang lebih tinggi, dan pengembangan lebih lanjut dari MIMO di masa depan kemungkinan akan memberikan dukungan teknis utama untuk 6G
