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格勒诺布尔的团队致力于 6G 突破性技术

2022-07-29 10:30:36 来源:
摘要:大部分需求将来自物联网(IoT)应用和越来越多的机器人设备,这将远远超过人类直接使用的设备数量。需要新一代无线网络来进一步提高连接性以满足未来的需求。新一代将使连接速度更快,延迟更低且更具确定性。“NEW-6G背后的理念是促进服务、技术和网络的交流,”Dauvé说。

    数字化就在我们身边,并且随着人们在 Covid-19 大流行期间被迫这样做之后发现他们可以远程做的所有事情,它每天都变得更加普遍。
为此,技术温床法国格勒诺布尔的技术团队正在为6G技术带来的范式转变做准备。 
 
    这一进步的大部分基础是数字连接。5G 现在正在推出,可能还需要几年时间才能完全部署。与此同时,对带宽和服务的需求将会增加。大部分需求将来自物联网 (IoT) 应用和越来越多的机器人设备,这将远远超过人类直接使用的设备数量。 
 
    人们每天都在梦想着新的服务。其中许多服务需要非常高的带宽和低确定性延迟——这意味着信号不仅可以快速传播,而且可以可预测地传播。元宇宙只是新范式的一个例子,它需要在人类和数字世界之间建立更紧密的联系。  
 
   

    “在电信方面,我们看到了过去看到的现象,” CEA-Leti 应用研究所首席执行官 Sebastien Dauvé说。“当新的连接技术推出时,行业采用范式并迅速想象新的服务。“这个过程提高了需求,并且经常产生新的要求。它创造了一种反馈循环,网络服务越好,行业的要求就越高。” 
 
    “因此,即使 5G 正在推出,它已经被一些最新需求所超越。从现在起大约三年后,我们将不得不为新的无线标准奠定基础。当你回顾过去发生的事情时,这并不奇怪。我们在 3G 和 4G 之间以及 4G 和 5G 之间经历了同样的现象。但 6G 也将大量受益于数字化进程的进步,即 AI [人工智能]。”
 
    5G 标准已经提供了一组专用于特定行业应用的服务,具有专用连接——所谓的“带宽切片”——以及高水平的安全性和性能。但在接下来的十年中,工业将变得依赖于大规模连接,以实现远程控制、优化物流和远程手术等多种应用。 
 
    需要新一代无线网络来进一步提高连接性以满足未来的需求。新一代将使连接速度更快,延迟更低且更具确定性。 
 

新需求的新应用

     消费者应用程序将需要人与设备之间更紧密的交互。为新应用创建平台的智能眼镜和其他设备将需要网络服务。与数字机器人或物联网中的“事物”交互需要低延迟。5G 已经有一个非常具有挑战性的延迟目标——一毫秒。下一代网络在延迟方面需要提高 10 到 100 倍。还需要更高的带宽——这也需要新技术。   
 
    “今天的带宽存在物理限制,”Dauvé 说。“如果你想要更多的带宽,它必须在更高的频率下运行。今天,我们谈论的是为 6G 添加 100 到 300 GHz 之间的频段。在这些频率下,您必须更改硬件中的所有内容——包括您使用的材料、组件的包装和天线的架构。你还需要改变基站的运行方式。”

    “在 6G 引入的新频段中,信号传播必须与 4G 和 5G 完全不同。例如,您将拥有非常聚焦的光束,而不是全向信号。5G 中已经存在聚焦波束,但规模非常小,只能满足最高带宽要求。6G 将更加普遍,需要提供非常非常高的数据速率。此外,聚焦光束将通过将射频功率准确聚焦到感兴趣的方向,极大地帮助提高功率效率。”

    “为了提供这种级别的服务,6G 将依赖一种新型天线,使用一种叫做‘可重构智能表面’的东西——一种今天不存在的传播传递。新天线将是完全无源的,因此它们将需要非常少的能量来接收和发射波束。他们将能够传导信号并将光束驱动到最佳方向。
 
    “做这些事情的技术——从硬件面板到复杂的算法——今天还不存在。我们将依靠材料和建筑方面的突破。”
 
已经围绕 6G 发展的新生态系统 

    作为应用研究机构,CEA-Leti 寻找通过最新创新支持工业的方法。它是欧洲 6G 研发的主要贡献者之一,参与了欧洲最重要的技术项目。该研究所还启动了一项名为 NEW-6G 的计划,将整个价值链的参与者聚集在一起,不仅包括半导体行业的参与者,还包括运营商、设备制造商和最终用户。 
 
    “NEW-6G 背后的理念是促进服务、技术和网络的交流,”Dauvé 说。“通过让这些不同的群体进行交谈,我们将提出提供服务的最佳解决方案。
 
    “我们在 2022 年 6 月召开了一次重要会议,即欧洲网络与通信会议,专门讨论 6G 的主题。这主要是欧洲人的科学会议,但也包括工业界人士。我们谈了很多新技术,知道6G要靠突破。这与前两代或无线网络的情况截然不同——4G 和 5G 是用已经存在的技术构想出来的。”
 
    “6G 将解决的另一个非常重要的挑战是可持续性。数字化的增长伴随着碳足迹的增加,尤其是在电信方面。6G 将为可持续性设定非常明确的目标——解决使用的材料种类、组件和整体架构。”预计 6G 将于 2030 年开始推出。

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