Verdienen Sie Geld mit Ihren Tech-Blogs, Gadgets und Tipps

Mitkä ovat kuudennen sukupolven viestintäverkkojen edut ja haitat?

Huomautus: Seuraava artikkeli auttaa sinua: Mitkä ovat kuudennen sukupolven viestintäverkkojen edut ja haitat?

Tässä artikkelissa Tarkastellaan lyhyesti etuja, haittoja ja taustalla olevia teknologioita, jotka mahdollistavat tällaisen vankan verkon toteuttamisen.

6G viittaa kuudennen sukupolven langattomiin teknologioihin. Tämän teknologian tutkimus- ja kehitysprosessi aloitettiin vuonna 2019 5G:n saavutusten täydentämiseksi. Tarkemmin sanottuna 6G:n tutkimusprosessi Verkkojen kehittäminen alkoi samaan aikaan 5G-verkon laajan ja kaupallisen lanseerauksen kanssa huhtikuussa 2019. Kuudennen sukupolven verkot tulivat teknologian maailmaan vastaamaan yritysten reagoiviin tarpeisiin. 6G-teknologian pääpainopisteitä ovat seuraavat:

  • Älykäs liitettävyys (infrastruktuurilaitteet käyttävät tekoälyä ja koneoppimista saavuttaakseen tällaisen Suorituskyvyn.)
  • Syvä yhteys
  • Holografinen yhteys (yksi keskeisistä tavoitteista alkaen 6G on kattavampi kattavuus suurimmalla mahdollisella nopeudella vastaamaan lisättyyn ja virtuaaliseen todellisuuteen perustuviin tarpeisiin.)
  • Kaikkialla oleva liitettävyys; Tämä tarkoittaa, että käyttäjillä avaruudessa, ilmassa, maalla ja merellä ei ole ongelmia verkkoon yhdistämisessä.

Kuvassa 1 esitetään neljä päätavoitetta 6G-verkkoon yritti tavoittaa.

kuva 1

Kuudennen sukupolven verkoilla, jotka on suunniteltu tuottamaan suurimmat nopeudet ja pienin viive, tavoitteet ulottuvat kotikäyttäjiä tai jopa yritysyrityksiä pidemmälle. Kuudes sukupolvi haluaa toteuttaa älykkäiden kaupunkien utopiaa, kun kaikki laitteet, mutta suuri osa niistä, eivät ole varustettu älykkäillä sensoreilla kommunikoimaan verkon kanssa ja keskenään. Tarkemmin sanottuna nämä verkot tarjoavat meille tiedon perusteella korkeimman tason yhteyden. Kuva 2 osoittaa tämän.

Palataanpa Qatarin MM-kisoihin ja Japanin olympialaisiin. Näemme teknologiamaailmassa toimivien yritysten käyttävän rajoitetusti teknologioita, kuten 8K-kameroita, droneja, virtuaalitodellisuutta ja 5G-verkkoja lähettääkseen pelejä paremmin. Kaikki nämä tekniikat käyttivät viidennen sukupolven viestintäverkkoja tiedon lähettämiseen ja vastaanottamiseen; joissakin tapauksissa he käyttivät rajoitetusti mainittuja tekniikoita.

Tarkemmin sanottuna tavoitteena oli testata teknologioita kontrolloidussa ympäristössä ongelmien tunnistamiseksi nopeasti.

Kuva 2

Kuva 2 esittää arkkitehtuuria 6G-verkon, joka voi kattaa kaikki kaupungin osat nopeilla yhteyksillä ja minimaalisilla viiveillä. Kuten on esitetty, 6G Viestintä on kaikkialla satelliittien, etäradiopäiden, näkyvän valon viestinnän, tukiasemien ja 6G-verkkolaitteiden kautta.. Se asennetaan mobiililaitteisiin jne.

Kuvan vasemmalla puolella näkyy toimistorakennus, jossa etäradioasemat sijaitsevat ja jotka tarjoavat älykkääseen pysäköintiin ja itseajaviin autoihin tarvittavat tiedot näkyvän valon viestinnän kautta ollessaan yhteydessä johtavaan verkkoon. Kuvan vasemmassa alakulmassa näkyy tehdas, jossa kaikki laitteet, kuten valvontakamerat, valaistusjärjestelmät, ovenlukot ja tuotantoyksiköiden laitteet, hallitaan ja liitetään verkkoon innovatiivisilla teknologioilla. Siksi etäradioasemat lähettävät ja vastaanottavat dataa datakeskuksiin.

Seuraavaksi näet itseohjautuvan kuljetusjärjestelmän, jossa ohi kulkevat autot sekä älykkäät liikenteenohjausjärjestelmät, jotka valvovat toimintaa. Seuraavana on urheilustadion, jossa droonit mahdollistavat sisäisen ja ulkoisen ympäristön tiiviin seurannan ja lähettävät tietoa reaaliajassa älykkäille järjestelmille epäilyttävien tapausten tunnistamiseksi nopeasti.

Tarkemmin sanottuna etävalvontajärjestelmät pystyvät jatkossa tunnistamaan tämän valtavan katsojajoukon joukosta rikoshistoriallisia henkilöitä ja ilmoittamaan heistä viranomaisille. Kuvan keskellä on virtuaalinen pilviverkko, johon on sijoitettu kaikki kaupungin hallinnon kannalta tärkeä infrastruktuuri.

Tämä innovatiivinen julkinen pilvipohjainen verkko on varustettu valvontakeskuksilla, tekoälyjärjestelmillä, ohjelmistopohjaisilla verkoilla, matkapuhelinkeskuksilla, etäradiopäillä ja optisilla kantataajuusyksiköillä, jotka kaikki on yhdistetty yksityiseksi pilviverkoksi ja palvelevat kaupungin eri järjestelmiä. Tämä verkko on kietoutunut valokuituinternetiin.

6G verkko estää kaupunkijärjestelmiä jäämästä hetkeksikin ilman internetiä. Kuvan oikeassa yläkulmassa näkyy yliopistokampus, joka, kuten muutkin kaupungin rakennukset, on varustettu 6G- ja valokuituverkoilla, jotka tarjoavat käyttäjille korkeimmat verkkoyhteydet.

Mitä etuja kuudennen sukupolven verkot tarjoavat?

Kuudennen sukupolven verkkojen eduista ja haitoista on mainittava seuraavat:

Nämä verkot on suunniteltu tukemaan suurempaa määrää matkaviestinyhteyksiä kuin viidennen sukupolven tietoliikenneverkkojen kapasiteetti, jolloin ne kattavat enemmän alueita.

Viestintäverkkojen kuudes sukupolvi mullistaa terveydenhuoltoalan; Voittamalla aika- ja paikkahaasteet, se luo mahdollisuuden suorittaa operaatioita etänä ja optimoida terveydenhuollon työntekijöiden suorituskykyä.

Nykyään etäleikkauksia tehdään vain rajoitetusti ja tietyissä olosuhteissa. Kuitenkin laajalle levinneelle 6GTätä menetelmää käytetään laajemmin lääketieteen maailmassa.

Tilastot osoittavat, että suurin osa mobiilidataliikenteestä on tarkoitettu kotikäyttäjille. Samaan aikaan teknologian maailmaan tulleet mobiiliverkot eivät ole koskaan tutkineet tätä asiaa yksityiskohtaisesti. 6G ratkaisee nämä ongelmat käyttämällä femtosoluja tai hajautettuja antennijärjestelmiä, jolloin käyttäjät voivat saada täyden hyödyn 6G-verkoista ollessaan vuorovaikutuksessa Wi-Fi 7:n kaltaisten teknologioiden kanssa.

Viestintäverkkojen kuudes sukupolvi käyttää terahertsitaajuuksia, joilla on useita etuja. Terahertsiaallot voivat helposti imeä kosteutta ilmasta, mikä tekee niistä hyödyllisiä lyhyen kantaman, nopeassa langattomassa viestinnässä.

Terahertz tarjoaa paremman suuntaavuuden, mikä mahdollistaa turvallisemman viestinnän.

Tarkemmin sanottuna se tarjoaa tehokkaan häirinnänestoominaisuuden, joka vaikeuttaa hakkereiden murtautumista näihin verkkoihin. Langattomat kaistanleveydet, jotka ylittävät kymmeniä GHz, 108–1013 GHz, voivat mahdollistaa suuremmat terabitin tiedonsiirtonopeudet sekunnissa.

Avaruusviestinnässä terahertsiaaltoja käytetään tiedon siirtämiseen satelliittien välillä. Säteenmuodostus ja MIMO-jakamistekniikan tehokas käyttö signaalin vaimenemisen ja häviön voittamiseksi voivat täyttää paremmat kattavuusvaatimukset kaupunkimittakaavassa. On huomattava, että terahertsiaallon fotonienergia on riittämätön (noin 10-3 eV, mikä parantaa energiatehokkuutta). Terahertsiaallot voivat tunkeutua materiaaleihin paremmin, mikä mahdollistaa niiden käytön erityisillä viestintälaitteilla.

6G Verkot käyttävät näkyvää valoa hyödyntääkseen LEDien luonnollisia etuja nopeassa tiedonsiirrossa. VLC ei tuota sähkömagneettista säteilyä, joten se ei ole herkkä ulkoisen sähkömagneettisen säteilyn häiriöille. Lisäksi VLC parantaa merkittävästi verkon turvallisuutta.

Tietoliikenneverkkojen kuudes sukupolvi tekee tiedonsiirtonopeudesta erittäin suuren (Tb/s) ja viiveen erittäin pienen (sub-ms). Siksi useimmat teolliset sovellukset ja palvelut voivat käyttää langattomia 6G-verkkoja.

Viestintäverkkojen kuudes sukupolvi virtualisoi lisäkomponentteja, kuten PHY- ja MAC-kerrokset. Tällä hetkellä käyttöönottoon tarvitaan erillinen laitteisto PHY/MAC-tasot. Virtualisointi vähentää verkkolaitteiden hankintakustannuksia. Tämä mahdollistaa erittäin tiheän käyttöönoton 6G taloudellisesti kannattavaa.

Mitkä ovat kuudennen sukupolven verkkojen haitat ja mitä haasteita ne kohtaavat?

Vaikka kuudennen sukupolven verkoilla on loistavia etuja, niillä on myös haasteita ja haittoja, joista tärkeimmät ovat seuraavat:

Koska tämä tekniikka on tutkimus- ja kehitystyössä, emme voi arvioida tarkasti sen ympäristövaikutuksia. Ennen kuin verkko ja laitteet on erityisesti testattu ja asennettu, on mahdotonta mitata tarkasti aaltojen vaikutuksia organismeihin.

Kuudennen sukupolven viestintäverkot käyttävät solukkoarkkitehtuuria ja useita yhteyksiä. Siksi tarvitaan paljon aikaa tämän verkon tietoliikennekanavien integroidun liikkuvuuden ja integroinnin saavuttamiseksi erityyppisillä yhteyksillä (hertsit, millimetriaallot, näkyvän valon viestintä ja alle 6 GHz:n aallot). Soluarkkitehtuurissa käyttäjälaite on kytketty jakeluverkkoon, ei soluun. Tästä syystä tämän viestinnän rakentamiseen tarvitaan uusi arkkitehtuuri.

Kuudennen sukupolven tietoliikenneverkot käyttävät terahertsitaajuuksia osassa viestintää. Siksi terahertsin haittoja voidaan pitää kuudennen sukupolven langattoman tekniikan haittoina. Terahertsin taajuus on välillä 0,1 – 10 terahertsiä ja aallonpituus 30 – 3000 mikrometriä. Terahertsiaaltoja voidaan käyttää laajasti avaruusviestinnässä, erityisesti satelliittiviestinnän muodostamisessa.

Niissä on kuitenkin myös haittoja.

Terahertsitaajuusalueella aallot kasvavat niin paljon, että puolijohteet tuskin pystyvät hallitsemaan niitä. Toisaalta fotonien energia tällä taajuusalueella on niin alhainen, että on vaikea löytää puolijohdetta, jonka energiarako vastaa näiden fotonien pistettä.

Lisäksi terahertsisignaali on herkkä varjoille (pilvi viittaa tässä esteisiin, jotka vaikuttavat aallon etenemiseen) ja vaikuttaa peittämänsä alueeseen. Lisäksi matalampi terahertsitaajuus johtaa häipymisongelmaan. Häipyminen on muutos moduloidun tietoliikennesignaalin vaimentumisessa sen kulkiessa tietyn välineen läpi. Valkaisu voi vaihdella ajan, tilan tai taajuuden suhteen, ja se mallinnetaan stokastisena prosessina. Tästä syystä, 6G Kanavien valkaisua voi tapahtua. Langattomassa tietoliikenteessä häipyminen voi vaikuttaa monitie-etenemiseen pääasiassa varjoefektin (aallon etenemiseen vaikuttavien esteiden) vuoksi.

Erittäin suurten antennien suunnittelu on suuri haaste terahertsitaajuusspektrissä, joka vaatii suurta kaistanleveyttä ja korkeaa resoluutiota. Prosessointikyky on suurin haaste suunniteltaessa näitä antenneja pienitehoisiksi ja kustannustehokkaiksi.

Kuudennen sukupolven viestintäverkot käyttävät näkyvän valon taajuuksia osassa viestintää.

Siksi VLC:n haittoja voidaan pitää kuudennen sukupolven langattoman teknologian haittoina. Näkyvän valon aallonpituus on 390-700 nm.

Tarvitsemme uuden järjestelmän hallitaksemme monia päätelaitteita ja verkkolaitteita tehokkaammin ja pienimmällä energiankulutuksella. Tämän toteuttamiseksi verkkopiirit, lentokentät ja viestintäprotokollapinon suunnittelu on tarkistettava.

Lisäksi pienitehoisia siruja tarvitaan elektronisissa laitteissa, kuten IoT-antureissa ja älypuhelimissa, jotta akku ei tyhjene nopeasti, kun laite liitetään verkkoon. Tämän seurauksena jotkut asiantuntijat ovat ennustaneet, että kuluttajalaitteiden akkujen käytössä saattaa tapahtua muutoksia.