6G

6G

6G, el estándar de comunicación móvil de sexta generación, también se llama tecnología de comunicación móvil de sexta generación. La promoción principal es el desarrollo de Internet de las cosas. A partir de noviembre de 2019, 6G todavía está en desarrollo. La capacidad de transmisión de 6G puede aumentarse 100 veces en comparación con 5G, y la latencia de la red puede reducirse de milisegundos a microsegundos.
El 3 de noviembre de 2019, el Ministerio de Ciencia y Tecnología, junto con la Comisión de Desarrollo y Reforma, el Ministerio de Educación, el Ministerio de Industria y Tecnología de la Información, la Academia de Ciencias de China y la Fundación de Ciencias Naturales de China organizaron un 6G Trabajo de investigación y desarrollo de tecnología en Beijing.

conceptos básicos
6G, el estándar de comunicación móvil de sexta generación, es una tecnología conceptual de comunicación móvil de red inalámbrica, también conocida como tecnología de comunicación móvil de sexta generación. La promoción principal es el desarrollo de Internet.
La red 6G será un mundo completamente conectado con comunicaciones terrestres inalámbricas y satelitales integradas. Al integrar las comunicaciones satelitales en las comunicaciones móviles 6G y lograr una cobertura global sin interrupciones, las señales de red pueden llegar a cualquier aldea remota, lo que permite que los pacientes en áreas de montañas profundas reciban telemedicina y que los niños reciban educación a distancia. Además, con el sistema de posicionamiento satelital global, el sistema satelital de telecomunicaciones, el sistema satelital de imagen terrestre y la red terrestre 6G, la cobertura total de tierra y aire también puede ayudar a los humanos a predecir el clima y responder rápidamente a los desastres naturales. Este es el futuro de 6G. La tecnología de comunicación 6G ya no es un gran avance en capacidad de red simple y velocidad de transmisión. También es reducir la brecha digital y lograr el "objetivo final" de interconectar todo. Este es el significado de 6G.

Tecnologías relacionadas
Terahercios
6G utilizará la banda de frecuencia de terahercios (THz), y la "densificación" de las redes 6G alcanzará un nivel sin precedentes. Para entonces, nuestro entorno estará lleno de pequeñas estaciones base. La banda de terahercios se refiere a 100 GHz-10 THz, que es una banda de frecuencia muy superior a 5G. Desde la comunicación 1G (0.9GHz) a 4G (por encima de 1.8GHZ), la frecuencia de las ondas electromagnéticas inalámbricas que utilizamos está aumentando. Debido a que cuanto mayor es la frecuencia, mayor es el rango de ancho de banda permitido y mayor es la cantidad de datos que se pueden transferir por unidad de tiempo, que es lo que generalmente llamamos "la velocidad de la red se ha vuelto más rápida". Sin embargo, otra razón principal para el desarrollo de bandas de frecuencia es que los recursos de banda baja son limitados. Al igual que una carretera, incluso si es ancha, hay un límite en la cantidad de autos que pueden acomodarse. Cuando el camino no es suficiente, el vehículo se bloqueará y no podrá moverse libremente. En este momento, es necesario considerar desarrollar otro camino. Lo mismo es cierto para los recursos del espectro. Con el aumento en la cantidad de usuarios y la cantidad de dispositivos inteligentes, el ancho de banda de espectro limitado debe servir a más terminales, lo que hará que la calidad del servicio de cada terminal se deteriore severamente. El método factible para resolver este problema es desarrollar nuevas bandas de frecuencia de comunicación y expandir el ancho de banda de comunicación. Las principales bandas de frecuencia 4G de los tres operadores principales en China se encuentran en una parte de la banda de frecuencia entre 1.8GHz-2.7GHz, y la banda de frecuencia principal de 5G definida por la Organización Internacional de Normas de Telecomunicaciones es 3GHz-6GHz, que pertenece a la banda de frecuencia de onda milimétrica. A 6G, ingresará a la banda de terahercios de frecuencia más alta, y en este momento también ingresará a la banda de ondas submilimétricas. "El terahercio se llama submilímetro en astronomía", dijo Gou Lijun, investigador del Observatorio Astronómico Nacional de la Academia de Ciencias de China. "Las estaciones de dichos observatorios son generalmente muy altas y muy secas, como la Antártida y el desierto de acatama de Chile". Entonces, cuando se trata de la "densificación" de la red en la era 6G, ¿estaremos rodeados de pequeñas estaciones base? Esto implica la cobertura de la estación base, es decir, la distancia de transmisión de la señal de la estación base. En términos generales, hay muchos factores que afectan la cobertura de la estación base, como la frecuencia de la señal, la potencia de transmisión de la estación base, la altura de la estación base y la altura del terminal móvil. En términos de la frecuencia de la señal, cuanto mayor es la frecuencia, menor es la longitud de onda, por lo que la capacidad de difracción de la señal (también llamada difracción, cuando se encuentra un obstáculo durante la propagación de ondas electromagnéticas, cuando el tamaño de este obstáculo está cerca de la longitud de onda de la onda electromagnética, la onda electromagnética puede difractarse desde el borde del objeto. La difracción puede ayudar a la difracción de sombra puede ayudar a cubrir el área de sombra), cuanto peor es la pérdida, mayor es la pérdida. Y esta pérdida aumentará con el aumento de la distancia de transmisión, y el alcance cubierto por la estación base disminuirá en consecuencia. La frecuencia de la señal 6G ya está en el nivel de terahercios, y esta frecuencia está cerca del espectro del nivel de energía de rotación molecular, y es fácilmente absorbida por las moléculas de agua en el aire, por lo que la distancia recorrida en el espacio no está tan lejos como la señal 5G, entonces 6G necesita más estaciones base para "retransmitir". La banda de frecuencia utilizada por 5G es mayor que 4G. Sin considerar otros factores, la cobertura de las estaciones base 5G es naturalmente menor que la de 4G. Con la banda de frecuencia más alta de 6G, la cobertura de las estaciones base será menor. Por lo tanto, la densidad de las estaciones base 5G es mucho más alta que la de 4G. En la era 6G, la densidad de las estaciones base no aumentará.

Multiplexación espacial
6G utilizará la "tecnología de multiplexación espacial", las estaciones base 6G podrán acceder a cientos o incluso miles de conexiones inalámbricas al mismo tiempo, y su capacidad alcanzará 1000 veces la de las estaciones base 5G. Mencioné anteriormente que 6G usará la banda de terahercios, aunque este recurso de frecuencia de banda alta es abundante y la capacidad del sistema es grande. Sin embargo, los sistemas de comunicación móvil que utilizan portadores de alta frecuencia enfrentan los graves desafíos de mejorar la cobertura y reducir la interferencia.
Cuando la frecuencia de una señal supera los 10 GHz, su modo de propagación principal ya no es la difracción. Para los enlaces de propagación sin visibilidad directa, la reflexión y la dispersión son los principales métodos de propagación de la señal. Al mismo tiempo, cuanto mayor es la frecuencia, mayor es la pérdida de propagación, menor es la distancia de cobertura y menor es la capacidad de difracción. Estos factores aumentarán en gran medida la dificultad de la cobertura de la señal. No solo 6G, sino también 5G en la banda de onda milimétrica. 5G usa MIMO masivo y formación de haces para resolver estos problemas. Nuestra señal de teléfono móvil está conectada a la estación base del operador, más exactamente, a la antena en la estación base. La tecnología masiva MIMO es muy simple de decir, en realidad es para aumentar el número de antenas de transmisión y recepción, es decir, para diseñar una matriz de múltiples antenas para compensar las pérdidas en la ruta de alta frecuencia. Con la configuración de múltiples antenas MIMO, se puede aumentar la cantidad de datos a transmitir y se utiliza la tecnología de multiplexación espacial. En el extremo de transmisión, el flujo de datos de alta velocidad se divide en múltiples flujos de subdatos de baja velocidad, y se transmiten diferentes flujos de subdatos en la misma banda de frecuencia en diferentes antenas de transmisión. Dado que los subcanales espaciales entre los conjuntos de antenas en el extremo transmisor y el extremo receptor son lo suficientemente diferentes, el receptor puede distinguir estos flujos paralelos de datos secundarios sin pagar recursos adicionales de frecuencia o tiempo. La ventaja de esta tecnología es que puede aumentar la capacidad del canal y aumentar la utilización del espectro sin consumir ancho de banda adicional y consumir potencia de transmisión adicional. Sin embargo, la matriz de múltiples antenas de MIMO concentra la mayor parte de la energía transmitida en un área muy estrecha. Es decir, cuanto mayor es el número de antenas, más estrecho es el ancho del haz. La ventaja de esto es que habrá menos interferencia entre diferentes haces y entre diferentes usuarios, porque los diferentes haces tienen sus propias áreas de enfoque, estas áreas son muy pequeñas y no hay mucha intersección entre ellas. Pero también trae otro problema: el haz estrecho emitido por la estación base no es omnidireccional de 360 grados, ¿cómo garantizar que el haz pueda cubrir a los usuarios en cualquier dirección alrededor de la estación base? En este momento, es hora de que la tecnología de formación de haces muestre su magia. En pocas palabras, la tecnología de formación de haces utiliza algoritmos complejos para administrar y controlar el haz para que parezca un "foco". Estos "focos" pueden averiguar dónde están reunidos todos los teléfonos y luego cubrir la señal con más atención. 5G utiliza la tecnología MIMO para mejorar la utilización del espectro. 6G se encuentra en una banda de frecuencia más alta, y es probable que un mayor desarrollo de MIMO en el futuro proporcione soporte técnico clave para 6G