Firma Samsung Electronics opublikowała dziś białą księgę, w której przedstawiono wizję firmy dotyczącą wykorzystania globalnych pasm częstotliwości dla technologii komunikacyjnej nowej generacji 6G. Dokument zatytułowany „Zakres 6G: poszerzanie granic” omawia sposoby pozyskania widma niezbędnego do realizacji wizji 6G.
Według Samsunga, technologia 6G wymagałaby ultra szerokości ciągłego pasma od setek MHz do dziesiątek GHz, by pojawiły się nowe usługi, takie jak hologramy mobilne o wysokiej wierności i realnie immersyjna rzeczywistość rozszerzona (XR), które charakteryzują się ultraszybką komunikacją i dużą ilością danych. Rośnie również zapotrzebowanie na większy zasięg. W odpowiedzi na te potrzeby Samsung proponuje rozważenie wszystkich dostępnych pasm dla technologii 6G: od niskiego pasma poniżej 1 GHz, poprzez średnie pasmo z zakresu 1-24 GHz, aż do wysokiego z zakresu 24-300 GHz.
Autorzy opracowania określają również znaczenie zabezpieczenia nowych pasm dla komercyjnych wdrożeń 6G, ponieważ sieci 5G będą nadal działać, gdy rozpocznie się wdrażanie 6G. Pasmo środkowe z zakresu 7-24 GHz może być dobrym wyborem mogącym zapewnić szybszą transmisję danych i rozsądny zasięg. Pasmo subterahercowe (sub-THz) z zakresu 92-300 GHz jest rozważane do obsługi ultraszybkiej transmisji danych. Biała Księga wspomina również o realokacji istniejących pasm wykorzystywanych w sieciach 3G, 4G i 5G do sieci 6G jako jeszcze jednym sposobie na uzyskanie całego zakresu niezbędnego dla 6G. Ponadto autorzy opracowania zauważają, że badania nad przyszłościowymi regulacjami i technologiami dotyczącymi wykorzystania zakresu są niezbędne do zapewnienia wydajnego i elastycznego wsparcia 6G i innych usług o ograniczonym spektrum.
Wydając Białą Księgę dotyczącą zakresu 6G, Samsung zwraca także uwagę na wyniki swoich badań nad niektórymi potencjalnymi technologiami 6G – w szczególności komunikacją w paśmie sub-THz, rekonfigurowalną inteligentną powierzchnią (RIS), dupleksu z mieszanym podziałem (XDD), pełnego dupleksu, kompensacji nieliniowości opartej na sztucznej inteligencji (AI-NC) i oszczędności energii opartej na sztucznej inteligencji (AI-ES).
Pasmo sub-THz jest wskazywane jako potencjalne dla komunikacji 6G, w której dane mają być przesyłane z szybkością do 1 terabita na sekundę (Tb/s), czyli 50 razy szybciej niż w sieci 5G (20 Gb/s). W czerwcu 2021 r. firma Samsung zademonstrowała technologię, która umożliwiła transmisję danych z prędkością 6 Gb/s w pomieszczeniach zamkniętych na odległość 15 metrów, a w następnym roku – z prędkością 12 Gb/s w pomieszczeniach zamkniętych na odległość 30 metrów i 2,3 Gb/s w przestrzeni otwartej na odległość 120 metrów.
RIS może poprawić skupienie wiązki oraz kierować lub odbijać sygnał radiowy w pożądanym kierunku za pomocą powierzchni z metamateriału. Może zmniejszyć utratę penetracji i zablokowanie sygnału o wysokiej częstotliwości, np. fal milimetrowych. Firma Samsung dowiodła, że jej technologia soczewek RIS może czterokrotnie zwiększyć siłę sygnału, a zasięg sterowalności wiązką 150 proc.
XDD może zwiększyć zasięg propagacji sygnału uplink do dwóch razy w systemie TDD, umożliwiając ciągłą transmisję uplink w niewielkiej części pasma systemu. W związku z tym XDD jest w stanie radykalnie zwiększyć zasięg systemu TDD często używanego w pasmach wysokiej częstotliwości. Samsung zademonstrował swoją podstawową technologię: eliminację własnych pól zakłóceń w stacji bazowej.
Dzięki pełnemu dupleksowi transmisja i odbiór danych mogą odbywać się jednocześnie na tej samej częstotliwości, dzięki czemu prędkość przesyłu danych wzrasta nawet dwukrotnie. Samsung przeprowadził udaną próbę pełnego dupleksu w paśmie milimetrowym ze stacją bazową i terminalem oddalonym od siebie o 100 metrów, demonstrując eliminację zakłóceń własnych o ponad 114 dB i wzrost szybkości transmisji danych o 190%.
AI-NC wykorzystuje sztuczną inteligencję w odbiorniku, by skompensować zniekształcenia sygnału spowodowane nieliniowością wzmacniacza mocy nadajnika, a tym samym może znacznie poprawić zasięg i jakość sygnałów o wysokiej szybkości transmisji danych. Firma Samsung uzyskała poprawę zasięgu o 190% dla szybkiej transmisji uplink i poprawę prędkości transmisji o 150 proc. w granicach zasięgu.
AI-ES wykorzystuje sztuczną inteligencję do minimalizowania zużycia energii przez stację bazową poprzez dostosowywanie parametrów sterujących włączaniem i wyłączaniem zasilania wybranych komórek w zależności od obciążenia ruchem, bez wpływu na wydajność sieci. W symulacji stacji bazowych opartej na rzeczywistych danych firma Samsung zastosowała AI-ES, osiągając oszczędność energii na poziomie ponad 10%.
