6G ในปี 2030: 5 แนวโน้มสำคัญ 13 เทคโนโลยีหลัก

5G ได้ถูกนำมาใช้ในเชิงพาณิชย์อย่างเต็มรูปแบบแล้ว ในขณะที่ 5G ยังคงแทรกซึมเข้าสู่ภาคอุตสาหกรรมต่างๆ อย่างต่อเนื่อง แนวคิดของผู้คนเกี่ยวกับ 6G ก็ค่อยๆ ถูกนำมาพิจารณา ในช่วงปี 2030 เป็นต้นไป 6G จะสนับสนุนการเปลี่ยนผ่านสู่ดิจิทัลของโลกทั้งใบอย่างเต็มที่บนพื้นฐานของ 5G โดยผสานกับการพัฒนาปัญญาประดิษฐ์และเทคโนโลยีอื่นๆ เพื่อให้เกิดการเข้าถึงข้อมูลอัจฉริยะอย่างแพร่หลาย เพิ่มศักยภาพให้กับทุกสิ่งอย่างเต็มที่ ส่งเสริมให้สังคมก้าวไปสู่โลก "ดิจิทัลทวิน" ที่ผสมผสานโลกเสมือนและโลกแห่งความเป็นจริง และตระหนักถึงวิสัยทัศน์ที่สวยงามของ "ดิจิทัลทวิน ปัญญาประดิษฐ์ที่แพร่หลาย"

Around this overall vision, 6G networks willใช้ชีวิตอย่างชาญฉลาด,การผลิตที่ชาญฉลาด,สมาคมจือหวนองค์ประกอบทั้งสามนี้ได้ก่อให้เกิดสถานการณ์การใช้งานใหม่ๆ เช่น มนุษย์ดิจิทัลแฝด การโต้ตอบแบบโฮโลแกรม การขนส่งขั้นสูง การเชื่อมต่อประสาทสัมผัส การโต้ตอบอัจฉริยะ เป็นต้น

สถานการณ์เหล่านี้จะต้องการอัตราความเร็วสูงสุดระดับเทราบิต ความหน่วงต่ำกว่ามิลลิวินาที ความเร็วเครือข่ายมือถือที่เกิน 1,000 กม./ชม. และความสามารถของเครือข่ายใหม่ๆ เช่น ระบบรักษาความปลอดภัยภายใน ระบบอัจฉริยะภายใน และดิจิทัลทวิน เพื่อให้ตรงตามข้อกำหนดที่สูงขึ้นของสถานการณ์และบริการใหม่ๆ เทคโนโลยีและสถาปัตยกรรมอินเทอร์เฟซไร้สาย 6G จึงจำเป็นต้องมีการเปลี่ยนแปลงที่เหมาะสม

01 เทคโนโลยีเครือข่ายแห่งอนาคต

ในปัจจุบัน ด้วยการบูรณาการอย่างลึกซึ้งของเทคโนโลยีสารสนเทศและการสื่อสาร ข้อมูลขนาดใหญ่ และปัญญาประดิษฐ์ การขยายตัวของเครือข่ายอย่างแพร่หลาย การพัฒนาประสบการณ์ผู้ใช้และความต้องการบริการเฉพาะบุคคลอย่างต่อเนื่อง และการเกิดขึ้นอย่างต่อเนื่องของเทคโนโลยีใหม่ๆ มากมาย เครือข่ายในอนาคตจึงแสดงให้เห็นถึงลักษณะสำคัญและแนวโน้มการพัฒนาต่อไปนี้

1. การสื่อสารแบบสเปกตรัมเต็มรูปแบบ

เนื่องจากความต้องการด้านการสื่อสารเพิ่มขึ้นอย่างต่อเนื่อง เครือข่ายการสื่อสารเคลื่อนที่จึงต้องการคลื่นความถี่มากขึ้น เนื่องจากคลื่นความถี่ต่ำกว่า 6GHz ได้ถูกจัดสรรไปแล้ว คลื่นความถี่ระดับมิลลิเมตรที่ 26GHz และ 39GHz จึงถูกจัดสรรให้กับ 5G ด้วยเช่นกัน ส่วนคลื่นความถี่ที่สูงกว่า เช่น THz และแสงที่มองเห็นได้ จำเป็นต้องได้รับการศึกษาเพิ่มเติมเพื่อตอบสนองความต้องการด้านความจุที่สูงขึ้นและอัตราประสบการณ์ที่สูงมาก

แสงที่มองเห็นได้โดยทั่วไปหมายถึงคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้าในช่วงความถี่ 430~790 เทราเฮิร์ตซ์ (ความยาวคลื่น 380~750 นาโนเมตร) ซึ่งมีช่วงความถี่ที่เหมาะสมประมาณ 400 เทราเฮิร์ตซ์ ส่วนเทราเฮิร์ตซ์หมายถึงคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้าในช่วงความถี่ 0.1~10 เทราเฮิร์ตซ์ (ความยาวคลื่น 30~3000 ไมครอน) ซึ่งมีช่วงความถี่ที่เหมาะสมประมาณ 10 เทราเฮิร์ตซ์ ทั้งสองมีลักษณะเด่นคือมีแบนด์วิดท์กว้าง สามารถสื่อสารด้วยความเร็วสูงมากได้ง่าย และเป็นส่วนเสริมที่มีศักยภาพสำหรับระบบสื่อสารเคลื่อนที่ในอนาคต

▲การกระจายความถี่

2. การผสานรวมของท้องฟ้า ท้องฟ้า และโลก

ในขณะที่ปรับปรุงอัตราประสบการณ์ผู้ใช้ให้ดีขึ้นอย่างมาก เครือข่ายในอนาคตจะต้องตอบสนองความต้องการด้านบริการเครือข่ายของอินเทอร์เน็ตบนเครื่องบิน เรือ ฯลฯ สร้างความต่อเนื่องในการให้บริการของยานพาหนะภาคพื้นดินความเร็วสูง รถไฟความเร็วสูง และสถานีปลายทางอื่นๆ สนับสนุนการใช้งานอุปกรณ์ IoT จำนวนมาก เช่น การกู้ภัยและการบรรเทาภัยพิบัติอย่างทันท่วงที การตรวจสอบสิ่งแวดล้อม การป้องกันไฟป่า การตรวจสอบพื้นที่รกร้าง การติดตามข้อมูลตู้คอนเทนเนอร์ในมหาสมุทร ฯลฯ และบรรลุการครอบคลุมต้นทุนต่ำในพื้นที่ที่มีประชากรเบาบาง ดังนั้น รูปแบบหลักในอนาคตคือการขยายการครอบคลุมเครือข่ายไปสู่เครือข่ายครอบคลุมสามมิติในพื้นที่ธรรมชาติ เช่น อวกาศ ภูเขาลึก ทะเลลึก และบนบก จึงจำเป็นต้องสร้างเครือข่ายแบบบูรณาการระหว่างอวกาศ บนบก และบนพื้นดิน เพื่อให้บรรลุ "การครอบคลุมทุกหนทุกแห่ง" แบบสามมิติของเครือข่ายการสื่อสารทั่วโลก

เครือข่ายบูรณาการอวกาศ-อวกาศ-ภาคพื้นดิน ประกอบด้วยสามส่วนหลัก ได้แก่ ฐานอวกาศซึ่งประกอบด้วยดาวเทียมในวงโคจรต่างๆ ฐานอวกาศซึ่งประกอบด้วยยานบินต่างๆ และฐานภาคพื้นดินซึ่งประกอบด้วยสถานีภาคพื้นดินของดาวเทียมและเครือข่ายภาคพื้นดินแบบดั้งเดิมWide coverage, flexible deployment, ultra-low power consumption, ultra-high accuracy and not susceptible to ground disastersและลักษณะอื่น ๆ

3. การบูรณาการ DOICT

6G คือระบบการสื่อสารเคลื่อนที่ยุคใหม่ที่ผสานรวมเทคโนโลยีการสื่อสาร เทคโนโลยีสารสนเทศ เทคโนโลยีบิ๊กดาต้า เทคโนโลยีปัญญาประดิษฐ์ (AI) และเทคโนโลยีการควบคุมเข้าด้วยกันอย่างลึกซึ้ง แสดงให้เห็นถึงลักษณะการพัฒนาแบบสหวิทยาการและข้ามสาขาที่แข็งแกร่งวิสัยทัศน์ 6G ในเรื่อง "ดิจิทัลทวินและระบบอัจฉริยะที่แพร่หลาย" ต้องการการออกแบบแบบครบวงจร ตั้งแต่การรวบรวมข้อมูล การส่งข้อมูล การคำนวณข้อมูล และการประยุกต์ใช้ข้อมูล การบูรณาการ DOICT จะเป็นแนวโน้มการพัฒนาของสถาปัตยกรรมการประมวลผลข้อมูลและการบริการแบบครบวงจรของ 6G

การบูรณาการอย่างลึกซึ้งของ ICT ส่งเสริมการกำหนดขอบเขตของเครือข่ายอย่างเต็มรูปแบบ ซึ่งเป็นรากฐานของเครือข่ายที่ยืดหยุ่น การบูรณาการอย่างลึกซึ้งของ DICT ส่งเสริมการแทรกซึมอย่างครอบคลุมของปัญญาประดิษฐ์และบิ๊กดาต้าเข้าสู่เครือข่าย ซึ่งเป็นรากฐานของเครือข่ายอัจฉริยะ การบูรณาการอย่างลึกซึ้งของ DOICT ส่งเสริมการพัฒนาเครือข่ายแบบกำหนดได้ และเป็นรากฐานของระบบอัตโนมัติและระบบดิจิทัลทวิน

DOICT จะทำให้เกิดการบูรณาการอย่างลึกซึ้งระหว่างคลาวด์ เครือข่าย เอดจ์ อุปกรณ์ปลายทาง และอุตสาหกรรม โดยอาศัยการไหลเวียนของข้อมูลขนาดใหญ่ สร้างสภาพแวดล้อมที่น่าเชื่อถือด้วยวิธีการที่ใช้เทคโนโลยีบล็อกเชน ปรับปรุงประสิทธิภาพการใช้ทรัพยากรของทุกฝ่าย และร่วมกันยกระดับขีดความสามารถด้านคลาวด์-เอดจ์คอมพิวติ้ง ขีดความสามารถด้านเครือข่าย ขีดความสามารถด้านอุปกรณ์ปลายทาง และขีดความสามารถทางธุรกิจ

4. ความสามารถในการปรับเปลี่ยนโครงสร้างเครือข่าย

ด้วยการพัฒนาอย่างรวดเร็วของเทคโนโลยีการสื่อสารเคลื่อนที่ ความต้องการและสถานการณ์ทางธุรกิจจึงมีความหลากหลายและเฉพาะเจาะจงมากขึ้น ในอนาคต เครือข่าย 6G จะนำการออกแบบสถาปัตยกรรมที่ยืดหยุ่นและปรับเปลี่ยนได้มาใช้

ในด้านหนึ่ง เครือข่ายจะจัดสรรทรัพยากรเครือข่ายและอินเทอร์เฟซไร้สายที่เหมาะสมให้กับบริการต่างๆ ของผู้ใช้แต่ละรายโดยอาศัยทรัพยากรฮาร์ดแวร์ที่ใช้ร่วมกัน ทำให้เกิดบริการตามความต้องการแบบครบวงจร นอกจากจะให้การบริการที่ดีที่สุดแล้ว ยังช่วยให้เกิดการแบ่งปันทรัพยากรเพื่อเพิ่มประสิทธิภาพการใช้ทรัพยากรและลดต้นทุนการสร้างเครือข่าย ในอีกด้านหนึ่ง สถาปัตยกรรมเครือข่ายที่เรียบง่ายและคุณสมบัติเครือข่ายที่ยืดหยุ่นและปรับขนาดได้ ช่วยอำนวยความสะดวกอย่างมากสำหรับการบำรุงรักษา การอัปเกรด และการเพิ่มประสิทธิภาพเครือข่ายในอนาคต ซึ่งจะช่วยลดต้นทุนการดำเนินงานเครือข่ายของผู้ให้บริการลงได้อีก นอกจากนี้ ข้อกำหนดเฉพาะที่อยู่ในระบบอัจฉริยะ 6G ยังต้องการพลังการประมวลผลและความสามารถในการปรับขนาดที่แข็งแกร่งยิ่งขึ้นสำหรับเครือข่ายด้วย

5. การบูรณาการด้านการรับรู้ การสื่อสาร และการประมวลผล

การบูรณาการการรับรู้ การสื่อสาร และการประมวลผล หมายถึงกรอบเทคโนโลยีการประมวลผลข้อมูลแบบครบวงจรที่ดำเนินการรวบรวมข้อมูลและการคำนวณข้อมูลไปพร้อมกันในระหว่างกระบวนการส่งข้อมูล ซึ่งจะทำลายกรอบการให้บริการข้อมูลแบบเดิมที่แยกส่วนกันระหว่างการรวบรวมข้อมูลปลายทาง การส่งข้อมูลผ่านเครือข่าย และการคำนวณที่ขอบระบบคลาวด์ นับเป็นข้อกำหนดทางเทคนิคสำหรับการให้บริการที่มีการเชื่อมโยงกันอย่างสูงในด้านการรับรู้ การสื่อสาร และการประมวลผล เช่น ระบบไร้คนขับ ระบบเสมือนจริง และแบบจำลองดิจิทัล

การบูรณาการการรับรู้ การสื่อสาร และการประมวลผล แบ่งออกเป็นสองระดับโดยเฉพาะ ได้แก่ การทำงานร่วมกันเชิงฟังก์ชัน และการหลอมรวมเชิงฟังก์ชัน ในกรอบการทำงานร่วมกันเชิงฟังก์ชัน ข้อมูลจากประสาทสัมผัสสามารถเพิ่มขีดความสามารถในการสื่อสาร การสื่อสารสามารถขยายมิติและความลึกของการรับรู้ การประมวลผลสามารถทำการหลอมรวมข้อมูลหลายมิติและการวิเคราะห์ข้อมูลขนาดใหญ่ การรับรู้สามารถเพิ่มประสิทธิภาพของแบบจำลองการประมวลผลและอัลกอริทึม การสื่อสารสามารถนำไปสู่การประมวลผลแบบไร้ขอบเขต และการประมวลผลสามารถทำให้เกิดการสื่อสารขนาดใหญ่พิเศษได้

ในกรอบการบูรณาการเชิงฟังก์ชัน สัญญาณรับรู้และสัญญาณสื่อสารสามารถบูรณาการการออกแบบและการตรวจจับรูปคลื่น และใช้อุปกรณ์ฮาร์ดแวร์ชุดเดียวกันได้ ปัจจุบัน เทคโนโลยีการบูรณาการการสื่อสารเรดาร์กำลังได้รับความสนใจอย่างมาก การบูรณาการความสามารถในการตรวจจับเทราเฮิร์ตซ์และความสามารถในการสื่อสาร รวมถึงการบูรณาการการถ่ายภาพและการสื่อสารด้วยแสงที่มองเห็นได้ ได้กลายเป็นแนวโน้มเทคโนโลยี 6G ที่มีศักยภาพ การรับรู้และการประมวลผลถูกบูรณาการเข้ากับเครือข่ายที่คำนึงถึงกำลังการประมวลผล และการประมวลผลและเครือข่ายถูกบูรณาการเข้าด้วยกันเพื่อให้ได้เครือข่ายที่กำหนดได้แบบครบวงจรและสถาปัตยกรรมไมโครเซอร์วิส

ในอนาคต การประมวลผลการสื่อสารเชิงรับรู้สามารถบรรลุการปรับเปลี่ยนฟังก์ชันการทำงานได้โดยอาศัยการพัฒนาเทคโนโลยีชิปที่กำหนดโดยซอฟต์แวร์

▲สถานการณ์การประยุกต์ใช้งานแบบบูรณาการด้านการรับรู้ การสื่อสาร และการประมวลผล

1. MIMO ขนาดใหญ่พิเศษแบบกระจาย

หลังจากมีการนำเทคโนโลยี MIMO ขนาดใหญ่พิเศษมาใช้ ความจุของเครือข่าย 4G/5G ก็ได้รับการปรับปรุงอย่างมาก อย่างไรก็ตาม เนื่องจากการสูญเสียสัญญาณและการรบกวนระหว่างเซลล์ ประสบการณ์การใช้งานของผู้ใช้บริเวณขอบเซลล์ยังคงต้องได้รับการปรับปรุง เทคโนโลยี MIMO ขนาดใหญ่พิเศษแบบกระจายขยายวิธีการติดตั้งแบบรวมศูนย์แบบดั้งเดิมไปสู่การติดตั้งแบบกระจาย โดยนำเสนอการทำงานร่วมกันอย่างชาญฉลาดระหว่างโหนดแบบกระจายหลายโหนด และทำให้เกิดการจัดตารางทรัพยากรร่วมกันและการส่งข้อมูลร่วมกัน ดังแสดงในรูปด้านล่าง การติดตั้งแบบกระจายและการทำงานร่วมกันอย่างชาญฉลาดนี้ ในด้านหนึ่ง ช่วยขจัดสัญญาณรบกวนและเพิ่มคุณภาพการรับสัญญาณได้อย่างมีประสิทธิภาพ ในอีกด้านหนึ่ง ช่วยเพิ่มความครอบคลุมได้อย่างมีประสิทธิภาพ ทำให้ผู้ใช้ได้รับประสบการณ์การใช้งานที่ไร้ขอบเขต ในเครือข่าย 6G ในอนาคต โดยเฉพาะอย่างยิ่งในย่านความถี่สูงและสถานการณ์การติดตั้งที่หนาแน่น จะแสดงศักยภาพในการใช้งานที่ยอดเยี่ยม

▲แผนภาพ MIMO ขนาดใหญ่พิเศษแบบกระจาย

ในทางทฤษฎีแล้ว อุตสาหกรรมได้แสดงให้เห็นถึงข้อดีของระบบ MIMO แบบกระจายในการปรับปรุงความจุของช่องสัญญาณ การวิเคราะห์ทางทฤษฎีแสดงให้เห็นว่า ภายใต้เงื่อนไขเดียวกันของจำนวนเสาอากาศทั้งหมด กำลังส่งทั้งหมด และพื้นที่ครอบคลุม ระบบ MIMO แบบกระจายมีประสิทธิภาพที่สม่ำเสมอกว่าระบบ MIMO แบบรวมศูนย์ เนื่องจากมีโหนดแบบกระจายอยู่ใกล้กับผู้ใช้มากกว่าเสมอ และมีการใช้การทำงานร่วมกันอย่างชาญฉลาดในการจัดตารางเวลาและการปรับแต่งสัญญาณ โดยเฉพาะอย่างยิ่ง ประสิทธิภาพที่เพิ่มขึ้นสำหรับผู้ใช้ที่อยู่บริเวณขอบเครือข่ายนั้นมีนัยสำคัญมากกว่า

เนื่องจากการเพิ่มขึ้นอย่างมากของขนาดเสาอากาศและจำนวนโหนด ระบบ MIMO ขนาดใหญ่พิเศษแบบกระจายศูนย์จึงก่อให้เกิดความท้าทายต่อความสามารถในการแลกเปลี่ยนข้อมูลระหว่างโหนด การเลือกโหนดการทำงานร่วมกันและการออกแบบรูปแบบการปรับรูปร่าง ความซับซ้อนของอัลกอริทึม การประมวลผลสัญญาณรบกวน ฯลฯ ในขณะเดียวกัน การส่งสัญญาณร่วมแบบโคherent ยังก่อให้เกิดความต้องการที่สูงขึ้นสำหรับความสม่ำเสมอของช่องสัญญาณตัวรับส่งสัญญาณระหว่างโหนด และจำเป็นต้องมีการวิจัยเพิ่มเติมเกี่ยวกับโซลูชันการปรับเทียบอินเทอร์เฟซทางอากาศ

2. เมตาเซอร์เฟซอัจฉริยะ

พื้นผิวอัจฉริยะที่ปรับเปลี่ยนได้ (Reconfigurable Intelligent Surface: RIS) ควบคุมคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้าผ่านหน่วยโครงสร้างบนพื้นผิว โดยการปรับพารามิเตอร์และตำแหน่งของแต่ละหน่วยโครงสร้าง จะสามารถปรับการกระจายแอมพลิจูดและเฟสของการสะท้อน/การยิงคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้าได้ตามต้องการ ซึ่งมีนัยสำคัญในการแก้ปัญหาอุปสรรคของการสื่อสารไร้สายแบบดั้งเดิม เช่น การส่งสัญญาณในระยะไกล และการลดช่องว่างในการครอบคลุมสัญญาณ

ภาพด้านล่างแสดงแผนผังระบบการสื่อสารไร้สายที่ใช้ RIS ช่วย สถานีฐานควบคุม RIS และ RIS จะปรับแอมพลิจูดและเฟสของหน่วยโครงสร้างของตนเองตามการควบคุม ทำให้เกิดการสะท้อนสัญญาณที่ส่งจากสถานีฐานอย่างมีระบบ เมื่อเปรียบเทียบกับการสื่อสารแบบรีเลย์แบบดั้งเดิม RIS สามารถทำงานในโหมดฟูลดูเพล็กซ์และมีการใช้สเปกตรัมได้ดีกว่า RIS ไม่จำเป็นต้องใช้ลิงก์ RF และแหล่งจ่ายไฟขนาดใหญ่ จึงมีข้อดีในแง่ของการใช้พลังงานและต้นทุนการติดตั้ง

3. เทคโนโลยีระบบส่งกำลังแบบ Super Nyquist

ในระบบการสื่อสารแบบดั้งเดิม เพื่อหลีกเลี่ยงการรบกวนระหว่างสัญลักษณ์ (ISI, Inter-Symbol Interference) มักจะใช้เกณฑ์ Nyquist ซึ่งจำกัดอัตราการส่งสัญลักษณ์ (พบข้อผิดพลาดในเทคนิคการถ่ายโอน Super Nyquist โดยอ้างอิงแหล่งที่มา) จึงใช้อัตราการส่งสัญลักษณ์ที่เร็วกว่า สร้าง ISI ขึ้นมาโดยเจียมตัวระหว่างการส่ง และใช้ตัวรับสัญญาณที่ทันสมัยกว่าเพื่อกำจัด ISI ผ่านการสุ่มตัวอย่างเกิน (oversampling) ที่ฝั่งรับ ดังแสดงในรูปด้านล่าง ซึ่งจะช่วยปรับปรุงอัตราการส่งข้อมูลจริงและการใช้สเปกตรัมของลิงก์ให้ดีขึ้น

▲การเปรียบเทียบความจุระหว่างระบบส่งไฟฟ้าแบบซูเปอร์ไนควิสต์และระบบส่งไฟฟ้าแบบไนควิสต์แบบดั้งเดิม

4. แปลงรูปคลื่นโดเมน

เทคโนโลยีรูปคลื่นมีบทบาทสำคัญในการออกแบบอินเทอร์เฟซทางอากาศของระบบสื่อสารไร้สายในอดีต ประสิทธิภาพของรูปคลื่น OFDM ที่ใช้ในระบบ 4G และ 5G ขึ้นอยู่กับความเป็นตั้งฉากกันระหว่างคลื่นย่อย หากความเป็นตั้งฉากกันระหว่างคลื่นย่อยถูกทำลายโดยปัจจัยต่างๆ เช่น การชดเชยความถี่ดอปเปลอร์ ประสิทธิภาพมักจะลดลงอย่างมาก

▲แผนภาพแสดงหลักการของรูปคลื่นในโดเมนการแปลง

▲การเปรียบเทียบรูปคลื่นในโดเมนการแปลงและประสิทธิภาพ OFDM

5. การเชื่อมโยงทางกายภาพที่ขับเคลื่อนด้วย AI

นับตั้งแต่การสื่อสาร 5G เป็นต้นมา ความอัจฉริยะของเครือข่ายไร้สายได้กลายเป็นหัวข้อสำคัญ โดยมีเป้าหมายเพื่อการจัดสรรและการใช้ทรัพยากรเครือข่ายอย่างมีประสิทธิภาพมากขึ้น เทคโนโลยี AI ซึ่งเป็นหนึ่งในเทคโนโลยีหลักที่ช่วยให้เครือข่ายไร้สายมีความอัจฉริยะ กำลังแทรกซึมเข้าไปในทุกระดับของเครือข่ายหลัก การจัดการเครือข่าย และชั้นกายภาพ รวมถึงสแต็กโปรโตคอลระดับสูงของเครือข่ายการเข้าถึง โดยเฉพาะอย่างยิ่ง AI ในชั้นกายภาพ หมายถึงโซลูชันทางเทคนิคที่ใช้วิธีปัญญาประดิษฐ์/การเรียนรู้ของเครื่องเพื่อทำให้ฟังก์ชันชั้นกายภาพของเครือข่ายไร้สายเป็นจริงหรือเพิ่มประสิทธิภาพขึ้น

ปัญญาประดิษฐ์ (AI) สามารถนำไปประยุกต์ใช้ได้เป็นหลักในการประมวลผลข้อมูลสถานะช่องสัญญาณ (CSI) การออกแบบตัวรับสัญญาณ และการออกแบบลิงก์แบบครบวงจรในระดับกายภาพ ตัวอย่างเช่น โครงข่ายประสาทเทียมในการเรียนรู้เชิงลึกถูกนำมาใช้เพื่อเรียนรู้การแสดงผลแบบบีบอัดของ CSI มิติสูงในการสื่อสารไร้สาย ซึ่งช่วยลดภาระการป้อนกลับของ CSI โครงข่ายประสาทเทียมถูกนำมาใช้เพื่อเรียนรู้การแมปผกผันจากสัญญาณรบกวนที่ได้รับไปยังสัญญาณดั้งเดิม ซึ่งช่วยขจัดความจำเป็นในการประมาณค่าและการปรับสมดุลช่องสัญญาณอย่างชัดเจน การเพิ่มประสิทธิภาพร่วมกันของตัวส่งและตัวรับในสภาพแวดล้อมช่องสัญญาณเฉพาะสามารถเรียนรู้ผลกระทบที่ไม่สมบูรณ์แบบในช่องสัญญาณและปรับปรุงประสิทธิภาพการส่งสัญญาณได้

อย่างไรก็ตาม การใช้โมดูล AI มาแทนที่โมดูลชั้นกายภาพแบบดั้งเดิมในลักษณะ "กล่องดำ" นั้น จะทำได้ยากและไม่สามารถเหนือกว่าการออกแบบแบบดั้งเดิมในแง่ของประสิทธิภาพ ในทางตรงกันข้าม แนวคิดในการผสมผสานวิธีการปัญญาประดิษฐ์เข้ากับความรู้ของผู้เชี่ยวชาญนั้นเป็นทางเลือกที่ดีกว่า ซึ่งสามารถดึงเอาข้อดีของทั้งสองฝ่ายมาใช้ได้ นอกจากนี้ เพื่อให้สามารถใช้ศักยภาพของ AI ในการลดภาระและลดความซับซ้อนได้อย่างเต็มที่ จำเป็นต้องออกแบบสัญญาณอ้างอิงและการจัดสรรทรัพยากรอินเทอร์เฟซทางอากาศให้เหมาะสม และอาจต้องออกแบบร่วมกันระหว่างโมดูลแบบหลายลิงก์ ซึ่งอาจส่งผลกระทบต่อกรอบงานอินเทอร์เฟซทางอากาศและการออกแบบสัญญาณที่มีอยู่เดิมมากขึ้น

6. การควบคุมการเชื่อมต่อแบบเสียบแล้วใช้งานได้ทันที

เครือข่ายการเข้าถึงไร้สาย 6G จำเป็นต้องมีขีดความสามารถในการขยายพื้นที่ครอบคลุมโดยอัตโนมัติ เพื่อให้ครอบคลุมพื้นที่แบบสามมิติได้อย่างสมบูรณ์ยิ่งขึ้น เมื่อหน่วยงานบริการเครือข่ายใหม่เข้าร่วมเครือข่าย ก็สามารถเชื่อมต่อและใช้งานได้อย่างรวดเร็ว และขยายพื้นที่ครอบคลุมได้ เทคโนโลยีควบคุมการเชื่อมต่อแบบเสียบปลั๊กและใช้งานได้ทันทีประกอบด้วยด้านต่างๆ ดังต่อไปนี้:
การตระหนักรู้ในกระบวนการ:Sense various types of access requests and initiate appropriate handshakes and control signaling processes. Different types of access points need to be accurately identified and accessed quickly to achieve flexible expansion of coverage.

การควบคุมและการประสานงานจากคลาวด์ถึงอุปกรณ์ปลายทาง:ระบบคลาวด์ช่วยให้การจัดการและการควบคุมจุดเชื่อมต่อเครือข่ายส่วนปลายมีความยืดหยุ่นและแม่นยำยิ่งขึ้น รวมถึงการควบคุมการเข้าถึง การจัดสรรทรัพยากรแบนด์วิดท์โดยอัตโนมัติ และการประสานงานระหว่างลิงก์ต่างๆ การประมวลผลบนคลาวด์สามารถนำความสามารถด้านปัญญาประดิษฐ์ (AI) มาใช้เพื่อสนับสนุนฟังก์ชันข้างต้นได้

จุดเชื่อมต่อที่สร้างและปรับแต่งอัตโนมัติ:ใช้เทคโนโลยี Digital Twin/AI และเทคโนโลยีอื่นๆ เพื่อจัดการและตรวจสอบจุดเชื่อมต่อต่างๆ อย่างอัตโนมัติตลอดวงจรชีวิต เมื่อเพิ่มจุดเชื่อมต่อใหม่เข้าสู่เครือข่าย ระบบจะทำการตั้งค่าและสร้างระบบอัตโนมัติโดยอัตโนมัติ และเมื่อจุดเชื่อมต่อทำงานอยู่ ระบบจะปรับพารามิเตอร์และเพิ่มประสิทธิภาพโดยอัตโนมัติตามสถานการณ์แบบเรียลไทม์ และปรับปรุงบริการตามความต้องการเพื่อให้ตรงกับความต้องการของผู้ใช้มากขึ้น

7. การควบคุมคุณภาพบริการ (QoS) ของอินเทอร์เฟซอากาศแบบปรับได้

ยุค 6G จะเป็นยุคที่ขับเคลื่อนด้วยข้อมูลและมีความอัจฉริยะสูง บริการใหม่ๆ เช่น การสร้างภาพโฮโลแกรม บริการ XR และการรับรู้และการโต้ตอบในพื้นที่เสมือนจริง ได้สร้างความต้องการที่เข้มงวดมากขึ้นสำหรับการรับประกันคุณภาพบริการของเครือข่าย 6G

การควบคุมคุณภาพบริการ (QoS) ของอินเทอร์เฟซไร้สายแบบปรับได้นั้นอยู่บนพื้นฐานของข้อจำกัด QoS แบบครบวงจร โดยจะรับประกันคุณภาพบริการของข้อมูลที่ส่งผ่านอินเทอร์เฟซไร้สายตามลักษณะการส่งข้อมูลแบบเรียลไทม์ ทรัพยากรอินเทอร์เฟซไร้สายที่มีจำกัด ข้อจำกัดด้านเวลาในการส่งและรับข้อมูล ฯลฯ นับเป็นเทคโนโลยีสำคัญสำหรับบริการอินเทอร์เฟซไร้สายแบบตามความต้องการและความสามารถของเครือข่ายที่มีประสิทธิภาพ

การควบคุมคุณภาพบริการ (QoS) ของอินเทอร์เฟซไร้สายแบบปรับได้นั้นประกอบด้วยแง่มุมต่างๆ ดังต่อไปนี้:
1. กลไกการตรวจจับคุณภาพบริการ (QoS) ที่ยืดหยุ่น:เมื่อผสานรวมกับเทคโนโลยี AI/บิ๊กดาต้า จะสามารถตรวจจับและสร้างแบบจำลองคุณภาพบริการ (QoS) ของบริการที่ส่งผ่าน รวมถึงปรับเปลี่ยนได้อย่างเหมาะสม
2. การผสานรวมอย่างลึกซึ้งระหว่างคุณภาพการบริการทางธุรกิจ (Business QoS) และความสามารถของอินเทอร์เฟซไร้สาย:สำรวจกลไก QoS ใหม่ที่ผสานรวม QoS ทางธุรกิจและความสามารถในการให้บริการอินเทอร์เฟซไร้สาย โดยอิงตามข้อกำหนดที่แม่นยำของบริการ เครือข่ายการเข้าถึงไร้สายจะจับคู่ข้อกำหนดของบริการกับสถานะอินเทอร์เฟซไร้สายแบบเรียลไทม์ผ่านการจัดตารางเวลาและการจัดการทรัพยากรไร้สาย
3. กลไก QoS แบบครบวงจรของเลเยอร์ AS:อุปกรณ์ปลายทางจะผสานรวมข้อมูลคุณภาพบริการ (QoS) ที่ได้รับจากเครือข่ายการเข้าถึง เพื่อทำการจัดการคุณภาพบริการ (QoS) ที่ละเอียดกว่า เพื่อให้การส่งข้อมูลอัปลิงก์และดาวน์ลิงก์ผ่านอินเทอร์เฟซไร้สายมีความแม่นยำและมีประสิทธิภาพ
เมื่อมองไปในอนาคต ความต้องการทางธุรกิจของเครือข่าย 6G กำลังพัฒนาอย่างต่อเนื่อง กลไก QoS เกี่ยวข้องกับเครือข่ายหลัก เครือข่ายส่งสัญญาณ และเครือข่ายเข้าถึง กลไก QoS ที่รวมเป็นหนึ่งเดียวและประสานงานกับเครือข่ายหลัก ชั้นการขนส่ง และเครือข่ายเข้าถึง เป็นประเด็นที่ต้องพิจารณาในอนาคต
03network enabling technologies

1. ระบบส่งสัญญาณน้ำหนักเบา

จากมุมมองของกระบวนการพัฒนาจาก 2G, 3G, 4G ไปสู่ ​​5G การขยายขนาดเครือข่ายอย่างต่อเนื่องและความซับซ้อนที่เพิ่มขึ้นได้นำไปสู่สถาปัตยกรรมเครือข่ายที่ซับซ้อนและซ้ำซ้อน ตามแนวโน้มการพัฒนาเครือข่ายในปัจจุบัน ความซับซ้อนของเครือข่าย 6G ที่รองรับ Internet of Everything จะเพิ่มขึ้นอย่างทวีคูณ ดังนั้นโซลูชันการส่งสัญญาณแบบเบาจึงเป็นทางเลือกที่หลีกเลี่ยงไม่ได้สำหรับการออกแบบ 6G

เครือข่ายการเข้าถึงไร้สาย 6G จำเป็นต้องได้รับการออกแบบตามรูปแบบการส่งสัญญาณที่เป็นหนึ่งเดียว และบูรณาการเทคโนโลยีการเข้าถึงอินเทอร์เฟซทางอากาศหลายประเภทภายใต้การควบคุมการส่งสัญญาณที่เป็นหนึ่งเดียว เพื่อให้สามารถควบคุมอินเทอร์เฟซทางอากาศได้อย่างมีประสิทธิภาพ และลดความซับซ้อนในการเข้าถึงเครือข่ายของอุปกรณ์ปลายทาง ในส่วนของการออกแบบฟังก์ชันสแต็กโปรโตคอล สามารถพิจารณาการออกแบบฟังก์ชันโปรโตคอลที่แตกต่างกัน การกระจายฟังก์ชันโปรโตคอลและการออกแบบอินเทอร์เฟซสามารถปรับให้เหมาะสม และสามารถผสานรวมเทคโนโลยี AI เพื่อเพิ่มประสิทธิภาพฟังก์ชันโปรโตคอลให้ดียิ่งขึ้น

ในแง่ของฟังก์ชันเครือข่าย เครือข่าย 6G สามารถแบ่งออกได้เป็นการครอบคลุมที่กว้างขวางของชั้นสัญญาณและชั้นข้อมูลตามความต้องการด้วยกลไกการแยกส่วนการส่งสัญญาณและส่วนการใช้งาน ทำให้มีการใช้การส่งสัญญาณแบบรวมศูนย์เพื่อให้มั่นใจได้ถึงการจัดการการเคลื่อนที่ที่เชื่อถือได้และการเข้าถึงบริการที่รวดเร็ว และด้วยการโหลดข้อมูลแบบไดนามิกตามความต้องการ ทำให้สามารถตอบสนองความต้องการทางธุรกิจของผู้ใช้เครือข่ายได้ ทั้งสองส่วนทำงานร่วมกันอย่างยืดหยุ่นเพื่อลดจำนวนสถานีฐานที่ติดตั้งและปรับปรุงประสบการณ์การรับรู้บริการของผู้ใช้

▲การควบคุมสัญญาณน้ำหนักเบา

2. การออกแบบบริการแบบครบวงจร

ด้วยการบูรณาการอย่างลึกซึ้งของเทคโนโลยี DOICT และการเกิดขึ้นของบริการใหม่ๆ จำนวนมาก ผู้ให้บริการเครือข่ายจึงต้องการเครือข่ายที่มีความสามารถในการตอบสนองต่อความต้องการใหม่ๆ ได้อย่างรวดเร็ว เพื่อให้บริการเครือข่ายได้อย่างทันท่วงที เทคโนโลยีบริการบนคลาวด์เป็นเทคโนโลยีสำคัญที่ช่วยให้เกิดความสามารถดังกล่าว และผลักดันวิวัฒนาการของฟังก์ชันโปรโตคอลไปสู่สถาปัตยกรรมแบบบริการเป็นหลัก ฟังก์ชันโปรโตคอลบนพื้นฐานของสถาปัตยกรรมแบบบริการเป็นหลักมีความสามารถในการทำงานของฟังก์ชันโปรโตคอลตามความต้องการทางธุรกิจ คุณลักษณะทางเทคนิคสะท้อนให้เห็นในด้านต่างๆ ดังต่อไปนี้:

1. ฟังก์ชันโปรโตคอลที่ขับเคลื่อนด้วยเทคโนโลยีบริการคลาวด์เนทีฟ:ภายใต้เงื่อนไขของการปฏิบัติตามข้อจำกัดเชิงตรรกะของแต่ละชั้นโปรโตคอล หน่วยการทำงานของโปรโตคอลจะถูกสร้างขึ้นใหม่เป็นโมดูลที่สามารถผสมผสานกันได้อย่างยืดหยุ่น แต่ละโมดูลสามารถผสมผสาน ปรับใช้ และใช้งานได้อย่างยืดหยุ่นตามความต้องการ เพื่อสร้างขีดความสามารถด้านบริการทางธุรกิจเครือข่ายใหม่ๆ
2. อินเทอร์เฟซที่ขับเคลื่อนด้วยเทคโนโลยีบริการแบบคลาวด์เนทีฟ:อินเทอร์เฟซภายในและภายนอกของเครือข่ายการเข้าถึงได้รับการสร้างใหม่โดยอิงตามรูปแบบอินเทอร์เฟซที่เน้นบริการแบบคลาวด์เนทีฟและโปรโตคอลอินเทอร์เฟซ ซึ่งรองรับการผสมผสานโมดูลฟังก์ชันโปรโตคอลที่ยืดหยุ่นและการเปิดใช้งานความสามารถของเครือข่ายอยู่แล้ว
3. การเปิดโอกาสใหม่ๆ ที่ขับเคลื่อนด้วยเทคโนโลยีบริการคลาวด์เนทีฟ:มอบกลไกการแลกเปลี่ยนข้อมูลเครือข่ายและการปรับนโยบายที่สะดวก รวดเร็ว และเป็นหนึ่งเดียวแก่บุคคลที่สาม เพื่อให้เกิดสถานการณ์ที่ทุกฝ่ายได้ประโยชน์ผ่านการบูรณาการข้อมูลอัจฉริยะ

• ความยืดหยุ่นสูงสุดช่วยให้สามารถตอบสนองได้ในระดับวินาทีหรือแม้กระทั่งระดับมิลลิวินาที

• กลไกการจัดตารางเวลาอัตโนมัติขั้นสูงสามารถบรรลุความสามารถในการแก้ไขข้อบกพร่องด้วยตนเองได้อย่างมีประสิทธิภาพ

• ความสามารถในการปรับตัวในระดับสูงช่วยให้สามารถใช้งานซ้ำได้ในวงกว้างทั่วทั้งภูมิภาค แพลตฟอร์ม และแม้แต่ผู้ให้บริการต่างๆ

เทคโนโลยี Cloud Native ช่วยลดอุปสรรคในการใช้งาน Cloud Computing อย่างมาก ทำให้เกิดความร่วมมือข้ามโดเมนระหว่างฝ่ายวิจัยและพัฒนา ฝ่ายปฏิบัติการ และฝ่ายบำรุงรักษา เพิ่มความเร็วในการพัฒนาแบบเปิด และส่งเสริมการสร้างนวัตกรรมทางธุรกิจ ปัจจุบัน เทคโนโลยี Cloud Native ที่กำลังได้รับความนิยมอย่างมาก ได้แก่ การจัดการคอนเทนเนอร์แบบมัลติคลาวด์ เซิร์ฟเวอร์ Cloud Native พื้นที่จัดเก็บข้อมูล Cloud Native เครือข่าย Cloud Native ฐานข้อมูล Cloud Native คิวข้อความ Cloud Native Service Grid คอนเทนเนอร์แบบ Serverless Function as a Service (FaaS) Backend as a Service (BaaS) เป็นต้น

บริการโทรคมนาคมมีข้อกำหนดที่สูงขึ้นในด้านประสิทธิภาพ ความหน่วงต่ำ ความน่าเชื่อถือ ความปลอดภัย และต้นทุนอุปกรณ์ สิ่งเหล่านี้ทำให้เทคโนโลยีคลาวด์เนทีฟต้องพัฒนาไปตามลักษณะเฉพาะของบริการโทรคมนาคม เพื่อตอบสนองมาตรฐานระดับสูงเหล่านั้น

3. ฟังก์ชันการตรวจจับอัจฉริยะ

ปัจจุบันมีบริการแบบโต้ตอบบนคลาวด์มากขึ้นเรื่อยๆ ที่มีความหน่วงต่ำมากและแบนด์วิดท์สูงสำหรับ 6G การออกแบบแบบ "แบ่งชั้น" และ "แบบปล่องไฟ" ที่มีอยู่เดิมของชั้นแอปพลิเคชัน ชั้นการส่งข้อมูลทางธุรกิจ และชั้นเครือข่ายมือถือ ส่งผลให้เวลาในการส่งแพ็กเก็ตข้อมูลนานขึ้นและประสบการณ์ของผู้ใช้ลดลง

เพื่อให้บรรลุการจับคู่ที่แม่นยำแบบเรียลไทม์ระหว่างความสามารถในการส่งข้อมูลทางธุรกิจและความสามารถของเครือข่าย จำเป็นต้องมีการวัดและการตอบรับแบบเรียลไทม์ที่มีความแม่นยำสูงในแต่ละชั้นโปรโตคอลของเครือข่ายแบบ end-to-end เพื่อให้สามารถเพิ่มประสิทธิภาพร่วมกันได้ และนำฟังก์ชันการประมวลผลอัจฉริยะมาใช้ในฝั่งเครือข่าย รวมถึงการประมาณค่าและการคาดการณ์อัจฉริยะ ในขณะเดียวกัน ข้อมูลการวัดและการโต้ตอบจะถูกประมวลผลล่วงหน้าเพื่อลดมิติและบีบอัดข้อมูล และในอีกด้านหนึ่ง การสมัครรับข้อมูลและการแจ้งเตือนจะดำเนินการตามความต้องการของชั้นแอปพลิเคชันและชั้นการส่งข้อมูลทางธุรกิจเพื่อลดต้นทุนการส่งข้อมูลผ่านเครือข่าย

4. ระบบความเป็นอิสระของเครือข่ายบนพื้นฐานของดิจิทัลทวินส์

เทคโนโลยีแฝดดิจิทัล หมายถึงการสร้างเอนทิตีเสมือนจากเอนทิตีในโลกทางกายภาพสู่โลกดิจิทัลโดยใช้วิธีการทางดิจิทัล เพื่อให้สามารถสังเกต วิเคราะห์ จำลอง ควบคุม และเพิ่มประสิทธิภาพเอนทิตีในโลกทางกายภาพได้อย่างไดนามิก เทคโนโลยีเครือข่ายแฝดดิจิทัลประกอบด้วย การสร้างแบบจำลองฟังก์ชัน การสร้างแบบจำลององค์ประกอบเครือข่าย การสร้างแบบจำลองเครือข่าย การจำลองเครือข่าย แบบจำลองพารามิเตอร์และประสิทธิภาพ การทดสอบอัตโนมัติ การรวบรวมข้อมูล การประมวลผลข้อมูลขนาดใหญ่ การวิเคราะห์ข้อมูล การเรียนรู้ของเครื่องด้วยปัญญาประดิษฐ์ การทำนายข้อผิดพลาด การเพิ่มประสิทธิภาพโครงสร้างและเส้นทาง ด้วยวิธีนี้ ปัญหาที่ยากต่อการแก้ไขในแต่ละขั้นตอนของเครือข่ายสามารถถ่ายโอนไปยังโลกดิจิทัลเพื่อแก้ไขได้ และสามารถตระหนักถึงความเป็นอิสระของเครือข่ายได้ผ่านการตรวจสอบ การทำนาย การเพิ่มประสิทธิภาพ และการจำลอง

▲แฝดดิจิทัลทำให้เครือข่ายมีความเป็นอิสระ

5. การส่งข้อมูลแบบกำหนดได้แน่นอน

แนวคิดเรื่องความแน่นอน (Determinism) ถูกเสนอและกำหนดมาตรฐานครั้งแรกโดย IEEE กลุ่มทำงาน IEEE 802.1 ได้ก่อตั้งกลุ่มงาน Audio Video Bridging (AVB) ในปี 2007 โดยมีเป้าหมายเพื่อทดแทน HDMI ลำโพง และสายโคแอกเซียลในบ้านด้วย Ethernet ด้วยการประยุกต์ใช้มาตรฐาน IEEE 802.1 AVB อย่างประสบความสำเร็จในสตูดิโอ สถานที่เล่นกีฬา และสถานบันเทิง เทคโนโลยีนี้จึงเริ่มดึงดูดความสนใจจากภาคอุตสาหกรรมและยานยนต์
ในปี 2012 กลุ่มงาน IEEE 802.1AVB ได้เปลี่ยนชื่อเป็นกลุ่มงานเครือข่ายที่ไวต่อเวลา (Time-Sensitive Networking หรือ TSN) มาตรฐาน TSN ขยายเทคโนโลยี AVB โดยมีกลไกการซิงโครไนซ์เวลา การรับประกันความล่าช้า และกลไกอื่นๆ เพื่อให้มั่นใจถึงประสิทธิภาพแบบเรียลไทม์ และรองรับการจัดตารางเวลาและการปรับแต่งการรับส่งข้อมูล ความน่าเชื่อถือ การจัดการการกำหนดค่า และโปรโตคอลอื่นๆ ที่เกี่ยวข้อง ในปี 2015 IETF ได้จัดตั้งกลุ่มงานเครือข่ายแบบกำหนดได้ (Deterministic Network หรือ DetNet) ซึ่งมุ่งมั่นที่จะขยายเทคโนโลยีแบบกำหนดได้บนพื้นฐานอีเธอร์เน็ตไปยังเครือข่าย IP ระยะไกล เพื่อกำหนดขอบเขตกรณีที่เลวร้ายที่สุดของความล่าช้า การสูญหายของแพ็กเก็ต และความผันผวนของเวลา เพื่อให้การส่งข้อมูลเป็นแบบกำหนดได้
ดังที่กล่าวมาข้างต้น การส่งสัญญาณแบบกำหนดได้สำหรับเครือข่ายคงที่ได้รับการเสนอมาแล้วเป็นเวลา 10 ปี แต่การวิจัยเกี่ยวกับการส่งสัญญาณแบบกำหนดได้สำหรับเครือข่ายเคลื่อนที่เพิ่งเริ่มต้นขึ้น สาเหตุหลักมาจาก 1. อินเทอร์เฟซทางอากาศได้รับผลกระทบจากสภาพแวดล้อมได้ง่าย และคุณภาพการส่งสัญญาณนั้นยากที่จะคาดเดาได้ 2. ขาดกลไกการรับประกันแบบกำหนดได้ตั้งแต่ต้นจนจบ
ในยุค 6G การส่งข้อมูลแบบกำหนดได้จะกลายเป็นความสามารถหลักของเครือข่าย 6G โดยมีคุณสมบัติเด่น เช่น ความล่าช้าที่จำกัด ความคลาดเคลื่อนต่ำ ความน่าเชื่อถือสูง และการซิงโครไนซ์เวลาที่มีความแม่นยำสูง อย่างไรก็ตาม ยังมีอุปสรรคที่ต้องเอาชนะอีกหลายด้านดังนี้:
1. วิธีการจองทรัพยากรอย่างยืดหยุ่นและการจัดตารางเวลาแบบเรียลไทม์บนอินเทอร์เฟซไร้สายความไม่แน่นอนของอินเทอร์เฟซทางอากาศเป็นอุปสรรคสำคัญในการส่งข้อมูลแบบกำหนดได้ตั้งแต่ต้นจนจบ ดังนั้นในยุค 6G จึงจำเป็นต้องมีทรัพยากรอินเทอร์เฟซทางอากาศที่เพียงพอและไม่จำกัด และสามารถจัดตารางเวลาการส่งแพ็กเก็ตข้อมูลได้อย่างยืดหยุ่นแบบเรียลไทม์ภายในเครือข่ายการเข้าถึง เพื่อให้มั่นใจได้ว่าแพ็กเก็ตจะได้รับการประมวลผลและส่งออกภายในเวลาที่กำหนด
2. วิธีการนำกลไกการส่งสัญญาณแบบกำหนดได้ในพื้นที่กว้างมาใช้เทคโนโลยี IEEE TSN นั้นยากต่อการนำไปใช้ในพื้นที่กว้างขวาง สาเหตุหลักมาจากระบบควบคุมเชิงตัวเลข (CNC) ในระบบ TSN ไม่สามารถคำนวณเส้นทางขนาดใหญ่และกำหนดตารางเวลาแบบเรียลไทม์ได้อย่างแม่นยำ และความแม่นยำในการซิงโครไนซ์เวลาจะลดลงเรื่อยๆ เมื่อเส้นทางยาวขึ้น
3. วิธีการบูรณาการกลไกเชิงกำหนดแบบข้ามชั้นและข้ามโดเมนในยุค 5G เครือข่ายมือถือยังคงเป็นเพียงชั้นของเครือข่ายที่ทำงานอยู่บน IP ซึ่งก่อให้เกิดความท้าทายอย่างมากต่อการจัดตารางการส่งข้อมูลแบบกำหนดได้สำหรับการทำงานร่วมกันข้ามโดเมน ในยุค 6G ตั้งแต่เริ่มต้นการออกแบบเครือข่าย มีความหวังว่าจะบรรลุการเข้าถึงที่หลากหลาย การบูรณาการระหว่างเครือข่ายคงที่และเครือข่ายมือถือ และการจัดการแบบร่วมมือกัน เครือข่ายมือถือจำเป็นต้องดูดซับโปรโตคอลการส่งข้อมูลแบบกำหนดได้ในระดับที่สองและสามของเครือข่ายคงที่ที่มีอยู่ เพื่อให้บรรลุการบูรณาการการใช้งาน การสนับสนุนโปรโตคอล และการจัดตารางแบบร่วมมือกัน ซึ่งจะทำให้สามารถส่งข้อมูลแบบกำหนดได้แบบครบวงจรข้ามชั้นและข้ามโดเมนได้

6. เครือข่ายที่ตั้งโปรแกรมได้

เครือข่าย 6G จำเป็นต้องรองรับการเขียนโปรแกรมเครือข่ายและตระหนักถึงการทำงานร่วมกันของเครือข่ายการเข้าถึง เครือข่ายขอบ เครือข่ายหลัก เครือข่ายบริเวณกว้าง และเครือข่ายข้อมูล เพื่อให้เครือข่ายโทรคมนาคมมีขีดความสามารถในการปรับแต่งได้เต็มรูปแบบในทุกสถานการณ์ ครอบคลุมหลายบริการ หลายสาขา และตลอดวงจรชีวิต การเขียนโปรแกรมเครือข่ายสะท้อนให้เห็นในหลายระดับ ตั้งแต่ล่างสุดถึงบนสุด ได้แก่ การเขียนโปรแกรมระดับชิป (เช่น P4, POF) การเขียนโปรแกรมระดับ FIB (เช่น OpenFlow) การเขียนโปรแกรมระดับ RIB (เช่น BGP, PCEP) การเขียนโปรแกรมระดับระบบปฏิบัติการของอุปกรณ์ การเขียนโปรแกรมระดับการกำหนดค่าของอุปกรณ์ (เช่น CLI, NETCONF/YANG, OVSDB) การเขียนโปรแกรมระดับคอนโทรลเลอร์ และการเขียนโปรแกรมระดับบริการ (เช่น GBP, NEMO)
เครือข่ายในอนาคตจำเป็นต้องมีขีดความสามารถในการเขียนโปรแกรมจากสี่มิติ ได้แก่ องค์ประกอบเครือข่าย โปรโตคอล บริการ และการจัดการ:
1. อุปกรณ์ในเครือข่ายสามารถตั้งโปรแกรมได้:เนื่องจากประเภทของบริการข้อมูลมีความหลากหลายและเป็นส่วนตัวมากขึ้น และผู้ใช้มีความต้องการฟังก์ชันเครือข่ายใหม่ๆ เพิ่มมากขึ้นเรื่อยๆ แต่ชุดโปรโตคอลของอุปกรณ์เครือข่ายรองรับฟังก์ชันเครือข่ายได้จำกัด และชิปการ์ดเครือข่ายที่ใช้ไม่สามารถคาดการณ์ฟังก์ชันเครือข่ายที่เป็นไปได้ทั้งหมดในอีกไม่กี่ปีข้างหน้าได้ ในฐานะที่เป็นส่วนประกอบพื้นฐานของเครือข่าย อุปกรณ์เครือข่ายจึงต้องการสถาปัตยกรรมฮาร์ดแวร์ที่อนุญาตให้ผู้ใช้กำหนดฟังก์ชันใหม่และดำเนินการโปรโตคอลประเภทต่างๆ รวมถึงการห่อหุ้มและการแกะห่อหุ้มข้อมูลได้ตามต้องการ
ในขณะเดียวกัน สถาปัตยกรรมซอฟต์แวร์ระดับบนประกอบด้วยโมดูลหรือ API ที่แบ่งหน้าที่อย่างชัดเจน ทำให้ผู้ใช้สามารถจัดระเบียบโมดูลเหล่านี้ใหม่หรือเรียกใช้อินเทอร์เฟซเพื่อให้บรรลุวัตถุประสงค์ที่กำหนดเอง เช่น การจัดประเภท การกำหนดรูปแบบ คุณภาพการบริการ (QoS) เป็นต้น องค์ประกอบเครือข่ายของอุปกรณ์รองรับการเขียนโปรแกรม ทำให้สามารถรองรับการปรับแต่งของผู้ใช้และการพัฒนาโปรโตคอลใหม่ๆ อย่างต่อเนื่องได้อย่างมีประสิทธิภาพ
2. โปรโตคอลเครือข่ายสามารถตั้งโปรแกรมได้:การแบ่งแยกหน้าที่ของเครือข่ายโทรคมนาคมและเครือข่ายข้อมูลเริ่มเลือนลางลงเรื่อยๆ และโปรโตคอลเครือข่ายและสถาปัตยกรรมก็เริ่มผสมผสานกันมากขึ้น เนื่องจากสถานการณ์การใช้งานยังคงพัฒนาอย่างต่อเนื่อง ความต้องการใหม่ๆ สำหรับฟังก์ชันของสแต็กโปรโตคอลเครือข่ายจึงเกิดขึ้นอย่างต่อเนื่อง และการพัฒนาและนวัตกรรมของโปรโตคอลเครือข่ายก็เกิดขึ้นอย่างสม่ำเสมอ (เช่น NewIP, SRv6, QUIC เป็นต้น) เมื่อเผชิญกับการอยู่ร่วมกันในระยะยาวของโปรโตคอลเก่าและใหม่ จึงหลีกเลี่ยงไม่ได้ที่โปรโตคอลภายในและระหว่างเครือข่ายแบบ end-to-end จะต้องรองรับการสลับแบบซิงโครนัส และแม้กระทั่งโปรโตคอลเครือข่ายแบบ end-to-end สำหรับการแบ่งส่วน (slicing) ก็สามารถเลือกได้ตามความต้องการโดยอิงจากประเภทบริการของผู้ใช้และข้อกำหนดด้านคุณภาพ สิ่งนี้จะช่วยให้การสลับจากเครือข่าย post-5G+ ไปสู่เครือข่าย 6G เป็นไปอย่างราบรื่น
3. เส้นทางธุรกิจสามารถตั้งโปรแกรมได้:เนื่องจากเครือข่ายแบบครบวงจร (end-to-end networks) รองรับบริการต่างๆ มากขึ้นเรื่อยๆ เราจึงจำเป็นต้องคำนึงถึงลำดับเวลาที่เหมาะสมสำหรับการอัปเกรดบริการใหม่ๆ ของเครือข่ายหรือองค์ประกอบเครือข่าย เครือข่ายดังกล่าวต้องรองรับการกำหนดค่าข้อมูลผู้ใช้ที่แตกต่างกันตามความต้องการ และการใช้เส้นทางการประมวลผลทางธุรกิจที่หลากหลาย ไม่เพียงแต่จะต้องนำรูปแบบการใช้ซ้ำและการปรับเปลี่ยนมาใช้เท่านั้น แต่ยังต้องตระหนักถึงการเปลี่ยนผ่านอย่างค่อยเป็นค่อยไปสู่สถาปัตยกรรมเครือข่ายที่เป็นนวัตกรรมใหม่ การสลับระบบอย่างราบรื่น และตอบสนองความต้องการที่ขยายตัวอย่างไม่จำกัดของผู้ใช้บนพื้นฐานของต้นทุนที่จำกัด ยิ่งไปกว่านั้น เส้นทางการส่งต่อจากเทอร์มินัล เครือข่ายการเข้าถึง เครือข่ายหลัก เครือข่ายบริเวณกว้าง ไปจนถึงเครือข่ายศูนย์ข้อมูลทั้งหมดจะต้องสามารถวัดและปรับเปลี่ยนได้ เพื่อให้สามารถตระหนักถึงการทำงานร่วมกันทางธุรกิจ เครือข่าย และขอบเครือข่ายแบบครบวงจรได้อย่างแท้จริง และสามารถรับประกันความปลอดภัยของเครือข่ายแบบครบวงจรได้
4. วิธีการจัดการสามารถตั้งโปรแกรมได้:เนื่องจากเครือข่ายโทรคมนาคมมีความซับซ้อนมากขึ้นเรื่อยๆ ต้นทุนการดำเนินงานและการบำรุงรักษาภายในเครือข่ายยังคงสูง และอุปสรรคในการดำเนินงานและการบำรุงรักษาระหว่างเครือข่ายยังไม่ได้รับการแก้ไข ส่งผลให้ความสามารถในการสร้างรายได้เชิงพาณิชย์ไม่เพียงพอและทำให้การเปิดตัวบริการใหม่ๆ ช้าลง การเขียนโปรแกรมวิธีการจัดการหมายความว่า ในแง่ของวิธีการตรวจสอบและจัดการ องค์ประกอบเครือข่ายในเครือข่ายควรสนับสนุนวิธีการจัดการที่หลากหลายหรือแบบกำหนดเอง เพื่อส่งเสริมการปรับปรุงสามด้าน ได้แก่ ประสิทธิภาพการใช้ทรัพยากร ประสิทธิภาพการใช้พลังงาน และประสิทธิภาพการดำเนินงานและการบำรุงรักษา และบรรลุระบบเครือข่ายอัตโนมัติแบบวงปิดที่มุ่งเน้นประสบการณ์ของผู้ใช้
We previously reported on the application of 5G in 21 vertical industries. As 5G continues to become more popular, the demand for future-oriented communications will become clearer. Related fields of new businesses, new applications, new services, and new materials are developing rapidly, and new technologies such as cloud computing, big data, blockchain, and artificial intelligence are constantly integrating with communication technologies. These urgent needs combine with the latest changes and development trends to continuously promote the design and research of 6G. Although the current ideas for 6G may seem a bit fanciful, the development speed of technology often exceeds people's expectations.

บทความนี้คัดลอกมาจาก"สมาคมอิเล็กทรอนิกส์แห่งประเทศจีนเพื่อสนับสนุนการคุ้มครองสิทธิ์ในทรัพย์สินทางปัญญา โปรดระบุแหล่งที่มาและผู้เขียนต้นฉบับเมื่อนำไปพิมพ์ซ้ำ หากพบการละเมิดลิขสิทธิ์ โปรดติดต่อเราเพื่อลบออก