學術界和主要產業參與者已經確定了下一代無線通訊的研究領域,即6G。其中之一是利用太赫茲通信,以增加頻寬並提高資料輸送量,進而推動6G應用。6G將整合感知與通訊,並將定位、感知和通信整合到未來的通訊標準中。
5G-Advanced已經開始為使用AI和ML的下一代通訊技術鋪平道路。這些準備工作使6G網路能夠學習配置、優化和自我修復,而不依賴複雜的預先規劃程式。未來非地面網路(NTN)將補足目前地面網路的不足,並強化下一代行動網路與服務。本場東西講座邀請到台灣羅德史瓦茲應用工程部門經理陳震華,分享從5G到6G早期研究所需要瞭解的相關議題,以解決當前的各種技術挑戰。
圖一 : 本場東西講座邀請到台灣羅德史瓦茲應用工程部門經理陳震華,分享從5G到6G早期研究所需要瞭解的相關議題,以解決當前的各種技術挑戰。(攝影:陳宇宸) |
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陳震華指出,隨著5G技術的成熟,通信產業正積極探索和開發下一代無線技術—6G。6G將在多個方面實現突破和革新,包括頻譜利用、設備優化、空中接口設計以及與其他領域的融合。
3GPP的Release 16至Release 18涵蓋了大量關鍵議題,這些議題為5G NR和5G Advanced的進一步發展奠定了基礎。例如,Release 16和Release 17增加了對於NR-V2X的改進,透過側鏈(Sidelink)技術來加以強化。這些改進包括側鏈控制訊息的靈活性提升,和各種數位技術的導入,這使得5G NR在車聯網(V2X)中變得更加靈活和高效。此外,5G NR還提供了減少設備能力的選項,使得設備能夠在特定應用中進行優化,降低成本並提高性能。
為了應對不斷增長的頻譜需求,5G的頻譜正從FR1擴展到FR2,並將進一步拓展到FR2-2。這種擴展包括引入新的2GHz頻寬,為5G NR和5G Advanced提供更多的頻譜資源,進而能支援更高的數據傳輸速率和更低的延遲。這將大幅提升數據吞吐量和服務質量,特別是在高傳輸量的應用環境中。
5G NTN技術
5G NR的設備優化包括縮小設備體積、提高功率效率以及提升性能。此外,航太和無線生態系統之間的融合也在逐步實現,這將為5G NTN(非地面網路)的發展提供支持。
隨著5G NTN的發展,航太與無線生態系統之間的融合變得愈加重要。5G NTN不僅限於現有的衛星通訊,還包括新興的太空星鏈。這些衛星星鏈將利用5G FR1頻譜,並採用透明和再生的有效載荷架構。此外,衛星間鏈路(ISL)和低軌道衛星(LEO)場景下的都卜勒頻移效應和終端設備(UE)的測試等方面,都需要進行深入研究和解決,以實現可靠的UE通信。這些技術的導入將使得5G NTN在太空通信中更具競爭力。
在Release-18中,加入了空對地(ATG)和無人機(UAV)的技術研究,這些技術的發展將進一步擴展5G的應用範圍和能力。
6G研究領域
圖二 : 台灣羅德史瓦茲應用工程部門經理陳震華(攝影:陳宇宸) |
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下一代的6G通訊將在100GHz以下的頻率範圍內運行,包括sub-6和1GHz以下的頻段。同時,太赫茲(THz)將成為6G的另一個頻率範圍,這些信號的特性將決定其實際應用範圍。
6G的一個潛在應用,是利用相控陣列天線來監控使用AR/VR設備時的手部和手臂動作。這需要更高辨識度和更寬的頻寬,因此必須使用到更高的頻率。此外,我們也發現了6G的初始應用,可能是無線前鏈和後鏈,以及對於FR3頻段的利用。
6G將導入AI原生的空中接口,這將顯著提升網路的自我配置和自我優化能力。根據ETSI ISG的定義,RIS是一種利用智能無線表面的新型網路節點,其響應可以透過控制信號對於傳播環境的狀態而進行調整。RIS的應用包括覆蓋增強、光譜效率提升、波束管理、安全通信、定位精度、感知能力和能效等。
在不久的未來,6G的發展將在頻譜利用、設備優化、網路架構和新技術融合等方面逐步突破。而測試在這一過程中也將扮演著重要角色,推動技術創新和標準化進程,以實現更高效、更可靠的無線通信系統。
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