作者:富连达发布日期:2023-07-20浏览人数:380
近日,美国国家仪器(National Instruments,NI)公司向市场公布,在不久的将来,他们能够开发出测试 6G 网络的新技术工具,该技术或可为 6G 网络中太赫兹频段的实现铺平道路。
6G 网络将在通信、移动宽带等向量的基础上进一步扩展,对现有应用的推动具有重要意义。比如,全息式通信和身临其境的全真 3D 体验,以及通过音频、视觉和触觉反馈,可实现远程实时操作的触觉互联网。
与 5G 网络相比,6G 网络将跨域毫米波频谱,直接进入太赫兹频谱。值得关注的是,推动太赫兹频谱目标的进一步实现确实令人兴奋,但是要想让移动网络真正地使用这一频谱,还有很多技术问题亟待解决。
NI 公司首席软件工程师兼集团经理沃尔特·尼佐德(Walter Nitzold)表示:“其实,6G 网络中更高载波频率远比毫米波的传播要难,不过这些高衰减的难题,可以用定制化的天线来解决。”为了加快 6G 网络的实现,现在 NI 公司正与来自全球研究者联合设计新型天线及网络硬件。
学术界和工业界人士对 6G 网络的未来发展前景充满信心,随着触觉互联网的进一步发展,他们很容易沉浸在定义下一代蜂窝通信标准的兴奋之中。
基于此,我们有必要对“G”蜂窝技术的演进历程做一个梳理。
1973 年手机首次实现通话,人们将这一节点称为“1G”时代,通过对行业进行分析,人们发现蜂窝技术的演进大约 10 年经历一个周期,而 2000 年至 2010 年则是 4G 网络的演进时间。
5G 的演进历程更值得关注,第三代合作伙伴计划(3rd Generation Partnership Project,3GPP)曾向外界公开表示,2015 开始对 5G 进行标准化处理,实际上早在 2012 年纽约大学等机构已经对 5G 展开了研究,经过长达 5 年的探索,终于在 2020 进入部署的快车道。
弗吉尼亚二极管公司(Virginia Diodes Incorporated,VDI)CEO 格哈德·舍恩塔尔(Gerhard Schoenthal)曾在 2019 年表示:“由于 5G 网络逐渐在全球普及,针对毫米波和亚毫米波频段的研究势在必行。”
从 1G 再到 5G 发展,人们对于“G”网络的研究、商用模式似乎已经非常熟悉,而现在启动对 6G 的研究,有可能对其在 2025 年实现其标准化启动提供有力保障,如果研究顺利则有望在 2030 年之前对 6G 网络进行部署。
NI 公司致力于为客户提供软件中心平台,他们设计的 5G、6G 解决方案,使研究人员能够快速地从数学模型转向空口测试平台,从仿真阶段进入真实试验阶段。这种测试平台不仅能够评估新技术在实际情况下的表现,还可以提高网络性能和支持新服务的潜在能力。
不仅如此,NI 公司还可通过硬件和软件的集成,为工程师们提供灵活的解决方案,达到公司快速构建实时无线通信系统的目标,并进行及时部署。
研究人员需要借助亚太赫兹测试平台所兼备的灵活性,以及其他优良的性能,才可以开发多个无线用例原型,进而在较高的频率下探索更多的技术极限,这为 6G 技术的推动提供非常大的帮助。
毫米波收发系统(millimeter wave transceiver systems ,NI MTS)组件可以和现场可编程门阵列(Field-Programmable Gate Array,FPGA)结合使用,构成最基本的库存生产式系统。结合 VDI 射频头覆盖的多个亚太赫兹频带,构成了一个功能强大的测试平台,以满足现在和将来 6G 研发的需求。
当 6G 网络达到商用标准时,可为诸多领域带来价值,如联合通信和传感、亚太赫兹频谱、多输入多输出(Multiple Input Multiple Output,MIMO)的演变和人工智能机器学习等。
众所周知,自动驾驶汽车的传感系统非常复杂,大多由学习算法作为技术支撑,同时融合了捕捉、雷达和传感方面的数据,当这些系统接触 6G 蜂窝网络时,其多媒体效果和性能表现将变得更好。
随着人工智能系统复杂性的增加,人们再用传统的信号处理方法去优化通信系统将变得越来越难,而机器学习的出现恰好提供了一种处理该复杂性的好方法。
通过自动频谱分配、波束管理等功能可以对机器学习的驱动进行设计和改编,这些研究和训练将在 6G 发展中起到举足轻重的作用。
虽然 6G 网络相关的技术开发及部署,有可能将耗资数十亿美元,但 6G 网路的未来发展之路仍值得期待。
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