Küresel 6G araştırma ve geliştirme çalışmalarına genel bakış

01Genel Bakış

Mobil iletişim teknolojisi artık beşinci nesile (5G) evrildi. Gelişim tarihi boyunca 2G/3G temel mobil bağlantıları sağlarken, en yaygın olarak kullanılan 4G, akıllı terminallerin yaygınlaşmasıyla büyük veri aktarım hızları getirdi ve kullanıcıların yaşam tarzlarını değiştirdi. 5G, tam olarak ticarileşmeden önce bile büyük ilgi çekiyor. Amacı sadece geleneksel kullanıcıların iş deneyimini iyileştirmek değil, aynı zamanda mobil iletişimi dikey sektörlerle birleştirerek mobil iletişim iş alanını büyük ölçüde genişletmektir. 5G, küresel olarak henüz başlangıç ​​aşamasında olsa ve dikey sektörlerle iş birliği yeni yeni ilerlemeye başlasa da, gelecekte, yaygınlaşma ve hizmetler olgunlaşmaya devam ettikçe, mobil iletişim pazarına kesinlikle refah getirecek ve çeşitli sektörlerin ve hatta tüm toplumun dijitalleşme sürecini hızlandıracaktır.

5G'nin sistem göstergeleri ve yetenekleri büyük ölçüde geliştirilmiş ve uygulama senaryoları giderek çeşitlenmiş olsa da, hala sınırlamalar mevcuttur. Geleceğe yönelik olarak, mobil iletişim ağlarının sürekli evrimini teşvik eden büyük itici güçler hala bulunmaktadır. Bir yandan, yapay zeka, blok zinciri, bulut bilişim ve diğer BİT teknolojileri ile yeni malzemeler, antenler ve diğer süreçler gibi gelişmekte olan teknolojiler tarafından yönlendirilmektedir. Öte yandan, talebin sürekli evrimi nedeniyle, çeşitlendirilmiş terminallerin geliştirilmesi ve çeşitli sektörlerdeki dijitalleşme seviyelerinin artmasıyla birlikte, holografik, sürükleyici XR, dokunsal internet ve akıllı fabrikalar gibi hizmetler önerilmiştir; bu da sadece hız, gecikme, bağlantı sayısı ve kapsama alanı gibi geleneksel performans göstergelerinde iyileştirmeler gerektirmekle kalmayıp, algılama, konumlandırma ve güvenlik için de yeni boyutlar getirmektedir. Bu nedenle, yeni nesil mobil iletişimin vizyonu, ihtiyaçları ve teknolojisi üzerine araştırmalar giderek artmaktadır. 5G'nin topluma getirdiği büyük değişiklikler ve ek ekonomik değer nedeniyle, dünyanın dört bir yanındaki rekabetçi ülkeler ve endüstri zincirleri mobil iletişim teknolojisine büyük önem vermektedir. Sadece büyük standart kuruluşları değil, akademi ve hatta birçok ilgili ulusal kurum ve endüstri de, önümüzdeki 10 yıl içinde, yani 2030 yılına kadar, yeni iş ihtiyaçlarını karşılayabilecek ve kendi rekabet gücünü artırabilecek olgun bir teknik sisteme sahip olmak amacıyla ön araştırmalara başlamıştır.

Bu makale, mobil iletişimin yeni nesli olan 6G sistemine odaklanarak, başlıca küresel standart kuruluşlarının, bölgesel ve ulusal kuruluşların ve üniversite araştırma kurumlarının araştırma geçmişini ve ilgili gelişmelerini derliyor, mevcut potansiyel kablosuz ve ağ teknolojisi yönlerini ve getirdikleri teknik avantajları analiz ediyor ve son olarak 6G'nin gelişimini özetleyerek 6G vizyonu ve genel gelişim yönü hakkında düşünceler ortaya koyuyor.

02Küresel 6G araştırma durumu

2.1 Uluslararası ve bölgesel kuruluşlar

2.1.1 Uluslararası Telekomünikasyon Birliği (ITU)

Uluslararası Telekomünikasyon Birliği (ITU) bünyesindeki Telekomünikasyon Standardizasyon Sektörü Çalışma Grubu 13 (ITU-T SG13), geleceğin ağ araştırmalarına kendini adamış olup, 2030 ve sonrası için ağ hizmeti ihtiyaçlarını araştırmak üzere Temmuz 2018'de NET-2030 Ağ Odak Grubu'nu kurmuştur. Odak grubu, uygulama senaryoları ve gereksinimleri, ağ hizmetleri ve teknolojileri ile mimari ve altyapı olmak üzere üç alt gruba ayrılmıştır. 2019 yılında, 2030 ağının uygulama senaryoları ve yeni hizmet yeteneklerine odaklanan iki teknik rapor yayınlamıştır. Holografik ve dokunsal internet gibi çeşitli yeni senaryoların yanı sıra, gelecekteki ağlarda en çok dikkat gerektiren mevcut ağ eksiklikleri ve hizmetleri önermiştir.

Ayrıca, ITU bünyesindeki Radyo İletişim Sektörü 5D Çalışma Grubu (ITU-R WP5D), Şubat 2020'de İsviçre'nin Cenevre kentinde düzenlenen bir toplantıda 2030 ve gelecek (6G) için araştırma çalışmalarına başladı. Toplantıda, gelecekteki teknoloji trendi araştırma raporları, gelecekteki teknoloji vizyonu önerileri ve diğer önemli planlama noktaları da dahil olmak üzere, 6G araştırmalarına ilişkin ön bir takvim oluşturuldu. Bu toplantıda ITU, Haziran 2022'de tamamlanması planlanan "Gelecek Teknoloji Trendi Raporu"nun yazımına başladı. Rapor, IMT evrim teknolojisi, yüksek spektral verimlilik teknolojisi ve dağıtım da dahil olmak üzere, 5G sonrası IMT sistemlerinin teknolojik evrim yönünü açıklamaktadır. Ayrıca, 2021 yılının ilk yarısında "Gelecek Teknoloji Vizyonu Önerisi"nin başlatılması ve Haziran 2023'e kadar tamamlanması planlanmaktadır. Bu öneri, uygulama senaryoları, temel sistem yetenekleri vb. gibi 2030 ve sonrası için IMT sisteminin genel hedeflerini içermektedir. Şu anda ITU, 6G standardı için henüz bir geliştirme planı belirlememiştir.

2.1.2 Elektrik ve Elektronik Mühendisleri Enstitüsü (IEEE)

IEEE, Ağustos 2018'de "5G ve ötesini gerçekleştirme" hedefiyle geleceğin ağ araştırmalarını başlattı. 25 Mart 2019'da, IEEE sponsorluğunda dünyanın ilk 6G Kablosuz Zirvesi Finlandiya'da düzenlendi. Sektör ve akademiden birçok katılımcı, 6G ile ilgili en son içgörüleri ve yenilikleri yayınladı ve 6G vizyonunu gerçekleştirmek için ele alınması gereken teorik ve pratik zorlukları tartıştı. Konferansın bildirileri ve raporları, 6G senaryo hayali, milimetre dalgaları ve terahertz, akıllı bağlantılar, uç yapay zeka, makine kablosuz iletişimi vb. birçok teknolojiyi kapsadı. İkinci 6G Kablosuz Zirvesi de 2020'de çevrimiçi olarak düzenlendi ve sektör, operatörler, araştırma kurumu akademisyenleri ve paydaşlar tarafından açılış konuşmaları, teknik toplantılar ve ilgili gösteriler gerçekleştirildi. 6G Zirvesi, çeşitli sektörlerin ortak çabalarıyla 6G'nin vizyonunu ve geliştirme yönünü netleştirmeyi amaçlayan küresel bir teknoloji etkinliğidir.

2.1.3 Üçüncü Nesil Ortaklık Projesi (3GPP)

3GPP'nin şu anda geliştirme aşamasında olan R17 sürümü, 5G özelliklerinin evrimi ve iyileştirilmesi niteliğinde olsa da, SA1 talep grubu akıllı şebekeler, dokunsal iletişim vb. dahil olmak üzere geleceğe yönelik hizmetler için ilgili projelere başlamıştır; bu da yeni nesil mobil iletişim sistemlerine sorunsuz bir geçişi sağlayacaktır. Mevcut ilerleme ve planlara göre, 3GPP büyük olasılıkla R19'da (2023) 6G vizyonu, teknolojisi ve gereksinimleri üzerinde çalışmaya başlayacak ve R21 veya daha sonraki aşamalarda 6G standardizasyon çalışmalarına başlayacaktır.

2.1.4 6G Amiral Gemisi

Finlandiyalı bir konsorsiyum tarafından desteklenen ve Oulu Üniversitesi liderliğindeki 6G Flagship projesi, 2019 yılında kurulmuş olup "neredeyse anında, sınırsız kablosuz bağlantılar" sağlayan standartlaştırılmış iletişim teknolojisi sunmayı amaçlamaktadır. Eylül 2019'da, 6G'nin insanların yaşamlarını nasıl değiştireceği, hangi teknik özelliklere sahip olduğu ve hangi teknik zorlukların çözülmesi gerektiği hakkındaki soruları ilk olarak yanıtlayan "6G Her Yerde Bulunan Kablosuz Zekanın Temel Sürücüleri ve Araştırma Zorlukları" başlıklı bir teknik rapor yayınladı. İçerik, 6G vizyonunu, itici gücünü, uygulamalarını ve hizmetlerini kapsamaktadır. Kablosuz araştırma yönü, yapay zeka, yeni yetkilendirme gerektirmeyen erişim, sinyal şekillendirme, analog modülasyon, büyük ölçekli akıllı yüzeyler vb. konulara odaklanmaktadır. Kablosuz donanımın ilerlemesi ve zorlukları da analiz edilmektedir. Ağ araştırma yönü ise güven zincirinin oluşturulmasına odaklanmaktadır.

2.2 Ulusal bakış açısı ve düzen

2.2.1 Güncelleme

Avrupa Birliği, 2017 yılında 6. nesil mobil iletişim (6G) teknolojisi araştırma ve geliştirme projesiyle ilgili bir istişare başlattı ve 6G teknolojisini 2030 yılında ticarileştirmeyi hedefliyor. Aynı zamanda, Avrupa Birliği üç yıllık bir 6G temel teknoloji araştırma projesi başlattı. Ana görev, 6G iletişim ağlarında kullanılabilecek yeni nesil ileri hata düzeltme kodlama teknolojisi, gelişmiş kanal kodlama ve kanal modülasyon teknolojisini incelemektir. AB Horizon 2020 organizasyonu da şu anda ön gösterim ve ön araştırma aşamasında olan "akıllı ağlar ve hizmetler" üzerine bir 6G araştırma projesi başlatacak.Buna ek olarak, AB, Finlandiya Ulusal Teknik Araştırma Merkezi ve Oulu Üniversitesi de dahil olmak üzere, geleceğin uygulama senaryolarına ve terahertz, kablosuz geniş bant erişimi, uç nokta zekası ve kodekler gibi teknik yönlere odaklanan üniversiteleri ve araştırma kurumlarını aktif olarak finanse etmektedir.

2.2.2 Zaman

The U.S. government attaches great importance to 6G technology and continues to make efforts in the fields of terahertz and air-space-ground integration technologies. In March 2019, the FCC promulgated the spectrum allocation in the THz band in the United States: 95 GHz to 3THz. It believes that 6G will move towards the terahertz frequency era. As the network becomes more dense, three major technologies, including dynamic spectrum sharing technology and spatial multiplexing technology based on THz and blockchain, are becoming new technological trends. New York University, University of California, and Virginia Tech in the United States are all conducting pre-research work in terahertz and other 6G directions. In addition, Space-X, OneWeb, Amazon, etc. have launched satellite Internet plans as potential enabling technologies for subsequent 6G.

2.2.3 Zaman

The Japanese government plans to formulate a comprehensive development strategy for future 6G through public-private cooperation. The Ministry of Economy, Trade and Industry has established a fund totaling 220 billion yuan to establish a key national priority project and launch 6G research and development. It is chaired by the president of the University of Tokyo, and technology giants such as Toshiba provide technical support. Japan currently has a unique advantage in the field of terahertz, and lists terahertz technology as the first among the "Top Ten Key Strategic Objectives of National Pillar Technologies". NTT Group has promoted the development of two B5G and 6G technologies, terahertz and orbital angular momentum. In addition, Japan will also use "optical semiconductors" as the information processing technology to support 6G. NTT said it will cooperate with 65 companies and strive to achieve mass production of optical semiconductors for 6G by 2030.

2.2.4 Zaman

Güney Kore'nin 6G araştırmaları ağırlıklı olarak Samsung, SK, LG Electronics, Kore İleri Bilim ve Teknoloji Enstitüsü gibi işletmeler ve üniversite araştırma kurumlarında yoğunlaşmıştır. Bunlar arasında LG Electronics, Kore İleri Bilim ve Teknoloji Enstitüsü ile iş birliği yaparak bir 6G araştırma merkezi kurmuştur; Elektronik ve Telekomünikasyon Enstitüsü, Finlandiya'daki Oulu Üniversitesi ile 6G ağ teknolojisi geliştirmek için bir mutabakat zaptı imzalamıştır. SK Telecom, 6G ağ araştırma ve geliştirme alanında iş birliğini güçlendirmek için Finlandiya'nın Nokia ve İsveç'in Ericsson şirketleriyle anlaşmalar imzalamıştır. Haziran 2019'da Samsung, İleri İletişim Araştırma Merkezi kurarak 6G ağları üzerine araştırmalara başlamıştır. Temmuz 2020'de Samsung, 6G vizyonunu, evrim trendlerini, uygulama senaryolarını, gösterge gereksinimlerini, aday teknolojileri ve beklenen standardizasyon takvimini kapsayan "6G: Herkes İçin Yeni Nesil Hiper Bağlantılı Deneyim" başlıklı bir 6G vizyon belgesi yayınlamıştır.

2.2.5 Zaman

Kasım 2019'da Bilim ve Teknoloji Bakanlığı, 6G teknolojisi araştırma ve geliştirme çalışmaları için bir başlangıç ​​toplantısı düzenledi ve ulusal bir 6G teknolojisi araştırma ve geliştirme teşvik çalışma grubu ile genel bir uzman grubunun kurulduğunu duyurdu. Bunlardan teşvik çalışma grubu, 6G teknolojisi araştırma ve geliştirme çalışmalarının uygulanmasını teşvik etmekten; genel uzman grubu ise 6G teknolojisi araştırma düzeni önerileri ve teknik gösterimler sunmaktan ve önemli kararlar için danışmanlık ve önerilerde bulunmaktan sorumludur. Sanayi ve Bilgi Teknolojileri Bakanlığı da 2019 yılında, daha sonra IMT-2030 olarak yeniden adlandırılan bir 6G araştırma grubu kurdu. Bu grup, endüstri ve üniversitelerden güçleri bir araya getirerek, talep, kablosuz ve ağ teknolojilerini kapsadı ve 6G teşvik fikirlerini ve temel yönlerini netleştirmek amacıyla ileriye dönük vizyon gereksinimlerini ve teknoloji araştırmalarını güçlendirdi.

03Potansiyel araştırma yönleri

Research on next-generation mobile communications is inseparable from the discussion of new technologies and new network architectures. This chapter sorts out the current research priorities of major organizations, universities, and research institutions, and divides them into three categories: new spectrum, new wireless side technology, and new networking architecture and network capabilities. It mainly introduces the technical characteristics and the necessity of oriented 6G systems, and provides a basic reference for subsequent more abundant and systematic research work.

3.1 New spectrum
In the future, business types and users will become more diversified, and network performance requirements will become higher and higher. At present, low-frequency frequency resources have gradually been fully occupied, so extending the spectrum to higher bands will become the research direction of 6G. The spectrum that currently attracts more attention from the industry includes terahertz and visible light frequency bands.

Terahertz refers to the frequency band from 100 GHz to 10 THz, with a wavelength range of 0.03~3 mm. It is electromagnetic radiation between radio waves and light waves. It has the characteristics of carrying rich information, sub-picosecond pulse width, high spatiotemporal coherence, low photon energy, strong penetration, high safety in use, good directionality, and high bandwidth. Terahertz communication applications can be divided into two categories based on coverage distance. Long-distance coverage applications include large-capacity wireless fronthaul/backhaul, wireless data centers, space applications, etc. The coverage distance is on the order of hundreds of meters to kilometers. Applications of short-distance coverage include short-range point-to-point communication, chip communication, health monitoring and nanoscale Internet of Things, etc., with coverage ranging from millimeters to meters. The key issues in current terahertz research are the development of core devices and flexible and dynamic air interface design.

Görünür ışık bandının spektrumu 420~780 THz, dalga boyu aralığı ise 380~780 nm'dir. Yetki gerektirmeden kullanılabilir. Görünür ışık iletişimi, aydınlatma ve iletişimi birleştirme, elektromanyetik girişim olmaması ve çevre dostu olması gibi avantajlara sahiptir. Bu nedenle, VLC, yakın ev müdahalesi sorununu çözmek için önemli bir araçtır ve geleceğin iletişim sistemleri için isteğe bağlı bir teknoloji olarak kabul edilmektedir. VLC'nin başlıca uygulama alanları arasında iç mekan kablosuz erişimi, iç mekan konumlandırma, iç mekan navigasyonu, akıllı ulaşım, havacılık alanındaki uygulamalar, cihazlar arası veri paylaşımı, yüksek hızlı bilgi iletimi, su altı iletişimi, bilgi güvenliği vb. yer almaktadır. Bununla birlikte, mevcut görünür ışık iletişimi endüstri zinciri yeterince olgunlaşmamıştır ve darboğaz, mobil terminallerin görünür ışık alıcı-verici cihazlarında yatmaktadır.

3.2 Yeni kablosuz yan teknoloji

3.2.1 Büyük akıllı yüzeyler

Önceki mobil sistemlerde, birçok kablosuz bireysel teknoloji, değişen kablosuz kanal ortamına daha iyi uyum sağlamaya ve sistem kapasitesini artırmak için optimize edilmiş alıcı-verici tasarımlarını (dalga biçimi şemaları, kodlama şemaları, zaman-frekans ve uzay iletim mekanizmaları vb.) kullanmaya adanmıştı. Geçmişte, elektromanyetik dalgaların kontrolü vericiler ve alıcılarla sınırlıydı. Bununla birlikte, son yıllarda, akıllı meta yüzeylerin ortaya çıkması, kanal ortamının elektromanyetik özelliklerinin esnek bir şekilde kontrol edilmesini sağlamış ve bu da akademi ve endüstriden geniş ilgi görmüştür. Akıllı meta yüzey, genellikle yeni programlanabilir metamalzemelerden oluşan, programlanabilir elektromanyetik özelliklere sahip yapay bir elektromanyetik yüzey yapısıdır. Akıllı meta yüzeyler, dijital kodlama yoluyla elektromanyetik dalgaları aktif ve akıllı bir şekilde düzenleyerek, kontrol edilebilir genlik, faz, polarizasyon ve frekansa sahip bir elektromanyetik alan oluşturabilir. Bu mekanizma, akıllı meta yüzeylerin fiziksel elektromanyetik dünyası ile bilgi biliminin dijital dünyası arasında bir arayüz sağlar. Akıllı meta yüzey teknolojisinin avantajları arasında düşük enerji tüketimi, düşük donanım maliyeti, kendi kendine girişim olmaması, esnek yapılandırma ve geniş uygulama alanı da bulunmaktadır. Farklı uygulama senaryolarına göre yansıma, iletim, saçılma vb. yoluyla elektromanyetik ışınları gerçek zamanlı olarak kontrol edebilir, kablosuz ortamı değiştirebilir, faydalı sinyal kalitesini artırabilir ve böylece kapsama alanını genişletme, sistem kapasitesini iyileştirme ve tasarımı basitleştirme amacına ulaşabilir. Özellikle geleceğin mobil iletişiminin gelişimi için oldukça caziptir.

3.2.2 Yeni kodlama ve dalga biçimleri

Önceki mobil sistem evriminde, 4G'den 5G'ye kadar, en yüksek hız 10 kattan fazla arttı. Gelecek nesil mobil sistemlerde de hız artış trendinin korunacağı veya hatta hızlanacağı tahmin edilebilir. Kod çözme verimliliği gereksinimi 100 Gbps'nin üzerine çıkıyor ve kod çözme algoritması ile hata düzeltme kodunun, kod çözme paralelliğini iyileştirmek için yeniden tasarlanması gerekiyor. Aynı zamanda, güvenilirlik gereksinimleri giderek artıyor ve kodlamanın daha düşük hata seviyesine sahip olması ve ilgili tasarımların optimize edilmesi gerekiyor. Şu anda daha fazla araştırılan kodlama teknolojileri arasında Spinal kodlama teknolojisi, indeks modülasyon teknolojisi ve doğrusal olmayan ön kodlama yer alıyor. Aynı zamanda, yapay zeka da kodlamada giderek daha fazla ilgi çekiyor. Ek olarak, 5G sistemlerinde, dalga formu tasarımı farklı uygulama senaryolarına esnek bir şekilde uyarlanabiliyor. Gelecekte, 6G daha karmaşık senaryoları ve hizmetleri destekleyecek ve performans göstergeleri de büyük ölçüde iyileştirilecektir. Yeni dalga formlarının tasarımı ve tanıtımı zorunludur. Güncel araştırmalar, ortogonal olmayan dalga biçimlerine dayalı tasarım, dönüşüm alanı dalga biçimi tasarımı vb. konuları içermektedir. Yeni kodlama ve dalga biçimleri, gelecekteki sistemlerde önemli bir rol oynayacak ve araştırılması gereken teknik yönlerdir.

3.3 Yeni ağ mimarisi ve ağ yetenekleri

3.3.1 Integration of space, ground, air and sea

Uydu iletişimi, günümüzün dijital ekonomisinde yaşamı iyileştirmede hayati bir rol oynamaktadır. Karasal ağlarla karşılaştırıldığında, uydu ağları tüm yeryüzünü kapsama, gelişmiş hareketlilik, yüksek güvenlik ve güvenilirlik ve uzun mesafeli iletim gecikmesi garantisi sunmaktadır. Uyduları, uçakları ve yer ağlarını birleştirerek üç boyutlu ve heterojen ağ bağlantısı elde etmek, geniş kapsamlı, yüksek kapasiteli ve büyük bağlantılı bilgi dağıtımını ve etkileşimini sağlayabilir; sınırlı kırsal alan bağlantıları, hava sahası ve deniz alanı bağlantıları ve afet yönetimi gibi özel senaryoları karşılayabilir; küresel kesintisiz kapsama ve sorunsuz geçişi sağlayabilir ve yeni nesil mobil iletişim kapsama ve bağlantı gereksinimleri için garantiler sunabilir. Mevcut teknik sistemin karşılaştığı teknik zorluklar arasında, iletim bağlantılarındaki son derece dinamik değişiklikler, ağın karmaşık uzamsal ve zamansal davranışı ve heterojen iş ölçeklerindeki büyük farklılıklar yer almaktadır. Eş zamanlı hava, uzay ve yer entegre ağ oluşturma, iletim teorisi, optimize edilmiş planlama ve akıllı iş birliği alanlarındaki teknik atılımlar da büyük teknolojik atılımlar gerektirmektedir.

3.3.2 Deterministik Ağ

Deterministik Ağ Oluşturma (DetNet - Deterministic Networking), başlangıçta IP ağlarının "en iyi çaba" yaklaşımından "zamanında, doğru ve hızlı" yaklaşımına dönüşümünü gerçekleştirmeye yardımcı olan, uçtan uca gecikmeyi kontrol eden ve azaltan bir teknolojiydi. İlk olarak, düşük ağ gecikmesi, güvenilirlik ve istikrar için son derece yüksek gereksinimlere sahip endüstri, enerji ve Araç İnterneti gibi dikey sektörleri hedefliyordu. IEEE tarafından geliştirilen mevcut TSN standardı, Ethernet'in deterministik özelliğini sağlar ve IETF tarafından kurulan deterministik ağ çalışma grubu, TSN'de geliştirilen teknolojiyi yönlendiricilere genişletmeye ve ağın ölçeğini büyütmeye kendini adamıştır. Gelecekte, mobil terminaller ve taşıdıkları hizmet türleri daha çeşitli hale geldikçe, yüksek hassasiyetli zaman senkronizasyonu, mutlak uçtan uca üst sınır gecikmesi ve ultra güvenilir sıfır kayıplı veri paketi teslimi gibi "deterministik" gereksinimler, yeni nesil mobil sistemlerin gereksinimleri haline gelecektir. Kablosuz taraf, mobil sistemlerde uçtan uca kesinliğe ulaşmanın anahtarıdır. Kablosuz iletim, çevresel faktörlerden kolayca etkilenir ve iletim kalitesini garanti etmek zordur. 5G çağında, 3GPP standartları TSN ve 5G'nin entegrasyonu için bir plan oluşturmuştur. 5G sistemi, TSN köprüsü olarak kullanılır ve mimari, kara kutu şeklinde entegre edilir. Ancak, ikisi hala bağımsız sistemlerdir ve TSN'nin performansını tam olarak garanti etmek zordur. Gelecekte, yeni nesil mobil iletişim sisteminde, 6G'nin yerel desteğini belirleyici hale getirmek için işletmenin özellikleri tam olarak dikkate alınacaktır. İlgili teknik çözümler ve mimari sistemin daha da geliştirilmesi gerekmektedir.

3.3.3 Bulut tabanlı

Cloud native means that applications are deployed on cloud servers and have the characteristics of containerization, microservices, continuous delivery and DevOps. These technologies can build a loosely coupled system that is fault-tolerant, easy to manage and easy to observe. In the 5G era, the core network is based on a service-oriented architecture, which makes it easier to implement network functions using general-purpose servers and achieve cloudification effects in data centers. However, the current 5G core network deployment still does not have features such as containerization and microservices. In the future, in order to build flexible, scalable, rapid innovation and online network services, cloud native can be a suitable solution. Although traditional wireless devices in mobile networks have always been highly closed, and network functions have extremely high requirements for real-time performance, research and exploration related to cloud-native mobile networks have been advancing. It is believed that as the technology and industry continue to mature, its advantages will be fully utilized in the future to build a flexible and elastic new network architecture.

3.3.4 Her Yerde Bulunan Zeka

Yapay zekanın sürekli gelişmesi, teknolojinin her dalında devrim yaratıyor ve yapay zekanın yeni nesil mobil ağlarla birleştirilmesi durdurulamaz bir trend haline geliyor. Şu anda, iletişim alanında zekayı birleştirmenin çoğu yolu, sistem devreye alındıktan sonra iş süreçlerini optimize etmek için veri toplama ve yapay zeka algoritmalarını kullanmaktır, ancak uygulama derecesi ve kapsamı düşüktür. Gelecekte, ağ mimarisinin sürekli evrimi ve her yerde bulunan bağlantıların gelişmesiyle, yapay zeka ağın her yönüyle daha yakından entegre edilebilir. Sadece bulutta konuşlandırılmakla kalmayacak, aynı zamanda uç ve terminal taraflarına da nüfuz edecektir. Sadece belirli hizmetlerin akıllı optimizasyonu için kullanılmakla kalmayacak, aynı zamanda ağ dağıtımı, algoritma tasarımı ve işlem gücü tahsisi de dahil olmak üzere sistem tasarımına daha geniş bir şekilde entegre edilecektir. Gerçek anlamda akıllı her yerde bulunabilirlik elde etmek ve gelecekteki mobil ağ yeteneklerini kapsamlı bir şekilde geliştirmek için zeka ağa daha geniş bir şekilde yerleştirilecektir.

3.3.5 Endogenous security

Sürükleyici XR, holografi, hava-uzay-yer entegre her yerde bulunan bağlantılar, yapay zeka vb. dahil olmak üzere gelecekteki yeni iş vizyonları ve ağ mimarileri, daha fazla saldırı noktası ortaya çıkaracak ve güvenliğe daha fazla zorluk getirecektir. Geleneksel güvenlik savunma modeli, yama tipi bir modeldir; yani sistem kurulduktan sonra, izole güvenlik tasarımı, katmanlama ve güçlendirme yoluyla pasif bir koruma modelidir ve verimsiz ve ekonomik değildir. Bu nedenle, gelecekteki mobil ağlar yeni güvenlik modellerini araştırmalıdır. İçsel güvenlik, uyum, iş birliği ve yerellik gibi özelliklere dayanarak, güvenliği yerel yaratım ve simbiyotik evrimle karakterize eder. Ağ güvenliği, farklı güvenlik protokollerinin ve güvenlik mekanizmalarının bir araya getirilmesiyle yönetilir. Aynı zamanda, güvenlik koruma yetenekleri, ağ değişikliklerine eş zamanlı veya hatta öngörülebilir şekilde uyum sağlamak için bağımsız bir itici güce sahiptir, böylece ağın doğal olarak güçlü savunması elde edilir. Artık güvenlik tehditlerine pasif bir yanıt değildir ve gelecekteki 6G ağında önemli bir rol oynayabilir.

04Özetlemek

6G ağı, 2030 ve sonrasına yönelik bir ağdır. Şu anda araştırma aşamasının başlangıcında olmasına rağmen, iş ve teknoloji evrim trendlerinden ilk izlenimler edinilebilmektedir. 6G ağı, daha yüksek bant genişliği, daha sıkı güvenilirlik, daha geniş ve derin kapsama alanı gerektiren gelecekteki hizmetleri desteklemeli ve aynı zamanda daha akıllı, daha güvenli ve daha esnek ağ hizmetleri sunmayı da göz önünde bulundurmalıdır. Bu makale, araştırma kurumlarının 6G için kaydettiği ilerlemeyi ve potansiyel teknik yönleri ele almaktadır. Mevcut 6G rotası henüz net olmasa da, potansiyel yönler de teori, fiziksel uygulama ve ağ oluşturma açısından sorunlar içermektedir. Bununla birlikte, bilimsel araştırmalara yapılan sürekli yatırımlar ve sektörün sürekli ilerlemesiyle, yeni nesil mobil iletişim sistemlerinin kesinlikle daha boyutlu değişiklikler ve daha derin bir devrim getireceğine inanılmaktadır!

Referanslar

[1]Dang S , Amin O , Shihada B , ve diğerleri. 6G ne olmalı?[J]. Nature Electronics，2020（3）:20-29.
【2】Klaus D, Hendrik B. 6G Vizyonu ve Gereksinimleri: 5G'nin Ötesine İhtiyaç Var mı?[J]. IEEE Araç Teknolojisi Dergisi, 2018, 13(3):72-80.
【3】Yastrebova A, Kirichek R, Koucheryavy Y, ve diğerleri. Geleceğin Ağları 2030: Mimari ve Gereksinimler[C]// Ultra Modern Telekomünikasyon ve Kontrol Sistemleri ve Atölye Çalışmaları Uluslararası Kongresi. 2019.
【4】Teknik belge. 6G Her yerde kablosuz zeka için temel faktörler ve araştırma zorlukları.2019
【5】Gao Fang, Li Mengwei. Finlandiya'daki Oulu Üniversitesi, başlangıçta 6G vizyonunu ve zorluklarını öneren bir beyaz kağıt yayınladı [J]. Bilim ve Teknoloji Çin, 2019(12).
【6】Liu Junfeng, Liu Shuo, Fu Xiaojian, et al. Terahertz information metamaterials and metasurfaces [J]. Journal of Radar, 2018.
【7】Liu Yang, Peng Mugen. 6G içsel güvenlik: mimari ve temel teknolojiler [J]. Telekomünikasyon Bilimi, 2020(1):11-20.
【8】Zhang X, Wang J, Zavallı HV. 6G THz Kablosuz Geçici Nano Ağlar Üzerinde Girişim Modelleme ve Karşılıklı Bilgi Maksimumlaştırması[C]// GLOBECOM 2020 - 2020 IEEE Küresel İletişim Konferansı. IEEE, 2020.
【9】Xie Sha, Li Haoran, Li Lingxiang ve diğerleri. 6G ağları için terahertz iletişim teknolojisi üzerine yapılan araştırmaların bir incelemesi [J]. Mobil İletişim, 2020(6):36-43.
【10】Yu M, Tang A, Wang X ve diğerleri. 6G Terahertz Mesh Ağları için Ortak Planlama ve Güç Tahsisi[C]// 2020 Uluslararası Bilgisayar, Ağ ve İletişim Konferansı (ICNC). 2020.
【11】Li Xin, Wang Qiang. 6G araştırma ilerlemesi ve temel aday teknolojilerin uygulama beklentileri üzerine tartışma [J]. Telekomünikasyon Ekspresi, 2020, No.593(11):10-13.
【12】You X, Wang CX, Huang J ve diğerleri. 6G kablosuz iletişim ağlarına doğru: vizyon, olanak sağlayan teknolojiler ve yeni paradigma değişiklikleri[J]. Bilim Çin. Bilgi Bilimleri, 2021, 64(1).
【13】Chen S, Liang YC, Sun S ve diğerleri. 6G'nin Vizyonu, Gereksinimleri ve Teknoloji Trendi: Sistem Kapsamı, Kapasite, Kullanıcı Veri Hızı ve Hareket Hızı[J] ile İlgili Zorluklarla Nasıl Mücadele Edilir? IEEE Kablosuz İletişim, 2020.
【14】Guang Y, Liu Y, Huang N ve diğerleri. 6'un Ötesinde 2030G Mobil Ağının Vizyonu, Gereksinimleri ve Ağ Mimarisi[J]. 中国通信, 2020, 17(9):100-112.
【15】SP'yi yönlendir. 6G Kablosuz İletişim: Vizyonu, Uygulanabilirliği, Uygulaması, Gereksinimi, Teknolojileri, Karşılaşmaları ve Araştırması[C]// 2020 11. Uluslararası Bilgisayar, İletişim ve Ağ Teknolojileri Konferansı (ICCCNT). 2020.
【16】Zhang Z, Xiao Y, Ma Z ve diğerleri. 6G Kablosuz Ağlar: Vizyon, Gereksinimler, Mimari ve Temel Teknolojiler[J]. IEEE Araç Teknolojisi Dergisi, 2019 (99):1-1.
【17】Chowdhury MZ, Shahjalal M, Ahmed S, ve diğerleri. 6G Kablosuz İletişim Sistemleri: Uygulamalar, Gereksinimler, Teknolojiler, Zorluklar ve Araştırma Yönergeleri[J]. IEEE İletişim Topluluğu Açık Dergisi, 2020, PP(99):1-1.