Home خبریں صنعت کے رجحانات 6 میں 2030G: 5 اہم رجحانات، 13 بنیادی ٹیکنالوجیز

6 میں 2030G: 5 اہم رجحانات، 13 بنیادی ٹیکنالوجیز

2021-12-28 545

5G کو مکمل طور پر کمرشلائز کر دیا گیا ہے۔ جیسا کہ 5G عمودی صنعتوں میں گھسنا جاری رکھتا ہے، 6G کے لیے لوگوں کے خیالات آہستہ آہستہ ایجنڈے میں شامل کیے جاتے ہیں۔ 2030+ کا سامنا کرتے ہوئے، 6G مصنوعی ذہانت اور دیگر ٹیکنالوجیز کی ترقی کے ساتھ مل کر 5G کی بنیاد پر پوری دنیا کے ڈیجیٹلائزیشن میں مکمل تعاون کرے گا، حکمت کی ہر جگہ دستیابی کا ادراک کرنے، ہر چیز کو مکمل طور پر بااختیار بنانے، معاشرے کو ایک "ڈیجیٹل جڑواں" کی طرف بڑھنے کے لیے فروغ دینے کے لیے، حقیقی دنیا کی خوبصورتی اور وژن کو حقیقی بنانے کے لیے۔ "ڈیجیٹل جڑواں، ہر جگہ ذہانت"۔

Around this overall vision, 6G networks willEnjoy life intelligently،اسمارٹ پروڈکشن،Zhihuan SocietyThese three aspects have given rise to new application scenarios, such as twin digital humans, holographic interaction, super transportation, synaesthesia interconnection, intelligent interaction, etc.

ان منظرناموں کے لیے ٹیرابٹ سطح کی چوٹی کی شرح، ذیلی ملی سیکنڈ لیٹینسی کا تجربہ، 1,000 کلومیٹر فی گھنٹہ سے زیادہ موبائل کی رفتار، اور نیٹ ورک کی نئی صلاحیتوں جیسے کہ اینڈوجینس سیکیورٹی، اینڈوجینس انٹیلی جنس، اور ڈیجیٹل جڑواں بچوں کی ضرورت ہوگی۔ نئے منظرناموں اور نئی خدمات کی اعلیٰ ضروریات کو پورا کرنے کے لیے، 6G ایئر انٹرفیس ٹیکنالوجی اور فن تعمیر میں متعلقہ تبدیلیوں کی ضرورت ہے۔

01 future network technology

اس وقت، انفارمیشن اور کمیونیکیشن ٹیکنالوجی کے گہرے انضمام، بڑے ڈیٹا اور مصنوعی ذہانت، نیٹ ورک کی ہر جگہ مزید توسیع، صارف کے تجربے اور ذاتی خدمات کی ضروریات میں مسلسل بہتری، اور بہت سی نئی قابل بنانے والی ٹیکنالوجیز کے مسلسل ظہور کے ساتھ، مستقبل کے نیٹ ورک بھی درج ذیل اہم خصوصیات اور ترقی کے رجحانات کو ظاہر کرتے ہیں۔

1. مکمل سپیکٹرم مواصلات

جیسا کہ مواصلات کی ضروریات میں اضافہ جاری ہے، موبائل مواصلاتی نیٹ ورک کو مزید سپیکٹرم کی ضرورت ہوتی ہے. چونکہ 6GHz سے کم سپیکٹرم مختص کیا گیا ہے، 26GHz اور 39GHz کے ملی میٹر لہر فریکوئنسی بینڈ بھی 5G کے لیے مختص کیے گئے ہیں۔ اعلیٰ فریکوئنسی بینڈز، جیسے THz اور مرئی روشنی، کو اعلیٰ صلاحیت اور انتہائی اعلیٰ تجربہ کی شرحوں کی ضروریات کو پورا کرنے کے لیے مطالعہ کرنے کی ضرورت ہے۔

مرئی روشنی عام طور پر فریکوئنسی بینڈ 430~790THz (طول موج 380~750nm) میں برقی مقناطیسی لہر سے مراد ہے، جس میں تقریباً 400THz امیدوار سپیکٹرم ہوتا ہے۔ Terahertz فریکوئنسی بینڈ 0.1~10THz (طول موج 30~3000 microns) میں برقی مقناطیسی لہر سے مراد ہے، جس میں تقریباً 10THz امیدوار سپیکٹرم ہے۔ دونوں میں بڑی بینڈوتھ کی خصوصیات ہیں، انتہائی تیز رفتار کمیونیکیشن حاصل کرنے میں آسان، اور مستقبل کے موبائل کمیونیکیشن سسٹمز کے لیے ایک ممکنہ ضمیمہ ہیں۔

▲Frequency distribution

نظر آنے والی روشنی اور terahertz دونوں میں خلائی ترسیل کے بڑے نقصانات ہیں، اس لیے وہ زمینی مواصلات میں طویل فاصلے تک ترسیل کے لیے موزوں نہیں ہیں، لیکن مقامی اور مختصر فاصلے کے منظرناموں میں زیادہ صلاحیت اور زیادہ شرح فراہم کرنے کے لیے موزوں ہیں۔

کوریج کو بہتر بنانے کے لیے، مرئی روشنی مواصلات اپنی کم بجلی کی کھپت، کم لاگت، آسان تعیناتی اور دیگر خصوصیات سے فائدہ اٹھا سکتی ہے، اور الٹرا ڈینس تعیناتی کا استعمال کرتے ہوئے وسیع کوریج حاصل کرنے کے لیے اسے روشنی کے افعال کے ساتھ جوڑ سکتی ہے۔ terahertz کمیونیکیشن، اپنی مختصر طول موج، چھوٹے اینٹینا ارے سائز اور کم ٹرانسمیشن پاور کی وجہ سے، انتہائی بڑے پیمانے کے اینٹینا کے ساتھ مل کر استعمال کے لیے زیادہ موزوں ہے تاکہ ایک تنگ چوڑائی اور بہتر ڈائریکٹیوٹی کے ساتھ ٹیرا ہرٹز بیم بنایا جا سکے، جو مؤثر طریقے سے مداخلت کو دبا سکتا ہے اور کوریج کی دوری کو بہتر بنا سکتا ہے۔

پورے 6G موبائل کمیونیکیشن نیٹ ورک کی تعیناتی کے نقطہ نظر سے، لاگت، طلب اور کاروباری تجربے پر جامع غور کرنا اور منظرناموں کے مطابق تمام دستیاب فریکوئنسی وسائل کو مؤثر طریقے سے استعمال کرنا ضروری ہے۔ 6GHz سے کم فریکوئنسی بینڈ اب بھی ایک اہم کردار ادا کریں گے، خاص طور پر بغیر کسی رکاوٹ کے نیٹ ورک کوریج فراہم کرنے میں۔ ملی میٹر لہریں زیادہ اہم کردار ادا کریں گی۔ THz اور مرئی لائٹ بینڈ مقامی اور مختصر فاصلے کے منظرناموں میں زیادہ صلاحیت اور زیادہ شرحیں فراہم کریں گے۔

اس لیے، موبائل کمیونیکیشن نیٹ ورکس میں مرئی روشنی اور ٹیرا ہرٹز کمیونیکیشنز متعارف کرائے جانے کے بعد، 6 گیگا ہرٹز سے کم تمام فریکوئنسی بینڈز، ملی میٹر ویو، ٹیرا ہرٹز، ویزیبل لائٹ، وغیرہ کے گہرے انضمام کے نیٹ ورکنگ پر غور کرنا ضروری ہے، تاکہ ہر فریکوئنسی بینڈ کی متحرک تکمیل حاصل کی جا سکے تاکہ پورے نیٹ ورک کی مجموعی سروس کے معیار کو بہتر بنایا جا سکے۔

2. آسمان، آسمان اور زمین کا انضمام

صارف کے تجربے کی شرح کو بہت بہتر بناتے ہوئے، مستقبل کے نیٹ ورکس کو ہوائی جہازوں، بحری جہازوں وغیرہ پر ہوائی انٹرنیٹ کی نیٹ ورک سروس کی ضروریات کو بھی پورا کرنا چاہیے، تیز رفتار چلنے والی زمینی گاڑیوں، تیز رفتار ریلوے اور دیگر ٹرمینلز کی سروس کے تسلسل کو یقینی بنانا، بڑے پیمانے پر IoT آلات کی تعیناتی میں مدد کرنا جیسے فوری ریسکیو اور آفات سے بچاؤ، ماحولیات کی نگرانی، آگ سے بچاؤ اور قدرتی آفات سے بچاؤ کے لیے سب سے زیادہ حفاظتی انتظامات۔ سمندری کنٹینر کی معلومات سے باخبر رہنا، وغیرہ، اور بہت کم آبادی والے علاقوں میں کم لاگت کی کوریج حاصل کرنا۔ لہذا، مستقبل میں بنیادی شکل یہ ہے کہ نیٹ ورک کوریج کو قدرتی جگہوں جیسے کہ خلا، گہرے پہاڑوں، گہرے سمندروں اور زمین میں سہ جہتی کوریج نیٹ ورکس تک پھیلایا جائے۔ لہٰذا، پوری دنیا میں مواصلاتی نیٹ ورکس کی سہ جہتی "ہر جگہ کوریج" حاصل کرنے کے لیے جگہ، جگہ اور زمین کا ایک مربوط نیٹ ورک بنانا ضروری ہے۔

The space-space-ground integrated network mainly includes three parts: space bases composed of satellites in different orbits, space bases composed of various aerial vehicles, and ground bases composed of satellite ground stations and traditional ground networks.Wide coverage, flexible deployment, ultra-low power consumption, ultra-high accuracy and not susceptible to ground disastersاور دیگر خصوصیات.

▲Air, space and ground integrated network

6G پر مبنی ہوا، خلائی اور زمینی انضمام سیٹلائٹ کمیونیکیشن نیٹ ورکس کو زمینی کمیونیکیشن نیٹ ورکس کے ایک اہم ضمیمہ اور توسیع کے طور پر دیکھتا ہے، اور صارف کے فضائی انٹرفیس تک رسائی کی صلاحیتوں اور سہ جہتی کوریج کی صلاحیتوں کو نمایاں طور پر بہتر بنانے کے لیے دونوں کو گہرائی سے مربوط کرتا ہے۔ سیٹلائٹ-گراؤنڈ وسائل کی مشترکہ شیڈولنگ اور خلائی-اسپیس-گراؤنڈ انٹیگریٹڈ نیٹ ورک کی ہموار سیٹلائٹ-گراؤنڈ رومنگ کے ذریعے، یہ صارفین کو ناقابل تصور مسلسل خدمات فراہم کر سکتا ہے، نیٹ ورک کی مضبوط لچک اور سبز اور انتہائی وسائل کو یقینی بنا کر۔

3. DOICT integration

6G is a new generation of mobile communication system that is deeply integrated with communication technology, information technology, big data technology, AI technology, and control technology. It shows strong interdisciplinary and cross-field development characteristics.The 6G vision of "digital twins and ubiquitous intelligence" requires end-to-end design from information collection, information transmission, information calculation, and information application. DOICT integration will be the development trend of 6G end-to-end information processing and service architecture.

آئی سی ٹی کا گہرا انضمام نیٹ ورک کی مکمل جہتی تعریف کو فروغ دیتا ہے، جو کہ لچکدار نیٹ ورکس کی بنیاد ہے۔ DICT کا گہرا انضمام نیٹ ورک میں مصنوعی ذہانت اور بڑے ڈیٹا کی جامع رسائی کو فروغ دیتا ہے، جو کہ ذہین نیٹ ورکس کی بنیاد ہے۔ DOICT کا گہرا انضمام ڈیٹرمنسٹک نیٹ ورکس کی ترقی کو فروغ دیتا ہے اور آٹومیشن سسٹمز اور ڈیجیٹل ٹوئن سسٹمز کی بنیاد ہے۔

DOICT بڑے ڈیٹا کے بہاؤ کی بنیاد پر کلاؤڈ، نیٹ ورک، ایج، ٹرمینل اور انڈسٹری کے گہرے انضمام کا احساس کرے گا، بلاکچین کے ذریعہ نمائندگی کرنے والے ذرائع کے ساتھ ایک قابل اعتماد ماحول بنائے گا، تمام فریقین کے وسائل کے استعمال کی کارکردگی کو بہتر بنائے گا، اور باہمی تعاون کے ساتھ کلاؤڈ ایج کمپیوٹنگ کی صلاحیتوں، نیٹ ورک کی صلاحیتوں، کاروباری صلاحیتوں اور کاروباری صلاحیتوں کو اپ گریڈ کرے گا۔

4. نیٹ ورک ری کنفیگرایبلٹی

موبائل کمیونیکیشن ٹیکنالوجی کی تیز رفتار ترقی کے ساتھ، کاروباری ضروریات اور منظرنامے مزید متنوع اور ذاتی نوعیت کے ہو گئے ہیں۔ مستقبل میں، 6G نیٹ ورک زیادہ لچکدار ری کنفیگر ایبل آرکیٹیکچر ڈیزائن کو اپنائیں گے۔

ایک طرف، مشترکہ ہارڈویئر وسائل کی بنیاد پر، نیٹ ورک اسی نیٹ ورک اور ایئر انٹرفیس کے وسائل کو مختلف صارفین کی مختلف خدمات کے لیے مختص کرتا ہے، جس سے آخر سے آخر تک آن ڈیمانڈ خدمات کا احساس ہوتا ہے۔ حتمی سروس فراہم کرتے ہوئے، یہ وسائل کے زیادہ سے زیادہ استعمال اور نیٹ ورک کی تعمیر کے اخراجات کو کم کرنے کے لیے وسائل کے اشتراک کا بھی احساس کرتا ہے۔ دوسری طرف، کم سے کم نیٹ ورک فن تعمیر اور لچکدار اور توسیع پذیر نیٹ ورک کی خصوصیات بعد میں نیٹ ورک کی بحالی، اپ گریڈ اور اصلاح کے لیے بڑی سہولت فراہم کرتی ہیں، آپریٹرز کے نیٹ ورک آپریٹنگ اخراجات کو مزید کم کرتی ہیں۔ اس کے علاوہ، 6G انٹیلی جنس میں شامل خصوصیت کے تقاضوں کے لیے بھی مضبوط کمپیوٹنگ پاور اور نیٹ ورک کے لیے اسکیل ایبلٹی کی ضرورت ہوتی ہے۔

5. پرسیپشن-مواصلات-کمپیوٹنگ انضمام

پرسیپشن-کمیونیکیشن-کمپیوٹنگ انٹیگریشن سے مراد ایک اینڈ ٹو اینڈ انفارمیشن پروسیسنگ ٹیکنالوجی فریم ورک ہے جو معلومات کی منتقلی کے عمل کے دوران بیک وقت معلومات جمع کرنے اور معلومات کے حساب کتاب کو انجام دیتا ہے۔ یہ ٹرمینل انفارمیشن اکٹھا کرنے، نیٹ ورک انفارمیشن ٹرانسمیشن، اور کلاؤڈ ایج کیلکولیشن کے چمنی انفارمیشن سروس فریم ورک کو توڑ دے گا۔ یہ تصور، مواصلات، اور کمپیوٹنگ کی انتہائی مشترکہ خدمات فراہم کرنے کے لیے ایک تکنیکی ضرورت ہے جیسے کہ بغیر پائلٹ، عمیق، اور ڈیجیٹل جڑواں بچے۔

پرسیپشن-کمیونیکیشن-کمپیوٹنگ انضمام کو خاص طور پر دو سطحوں میں تقسیم کیا گیا ہے: فعال تعاون اور فنکشنل فیوژن۔ فعال تعاون کے فریم ورک میں، حسی معلومات مواصلاتی صلاحیتوں کو بڑھا سکتی ہے، مواصلات تصور کی وسعت اور گہرائی کو بڑھا سکتی ہے، کمپیوٹنگ کثیر جہتی ڈیٹا فیوژن اور بڑے ڈیٹا کا تجزیہ کر سکتی ہے، ادراک کمپیوٹنگ ماڈل اور الگورتھم کی کارکردگی کو بہتر بنا سکتا ہے، مواصلات ہر جگہ کمپیوٹنگ لا سکتے ہیں، اور کمپیوٹنگ کو ریئلائز کر سکتے ہیں۔

فنکشنل انٹیگریشن فریم ورک میں، سینسنگ سگنلز اور کمیونیکیشن سگنلز ویوفارم ڈیزائن اور ڈٹیکشن کو مربوط کر سکتے ہیں اور ہارڈویئر آلات کا ایک سیٹ شیئر کر سکتے ہیں۔ اس وقت، ریڈار مواصلاتی انضمام ٹیکنالوجی ایک گرم جگہ بن گیا ہے. terahertz کا پتہ لگانے کی صلاحیتوں اور مواصلات کی صلاحیتوں کے ساتھ ساتھ مرئی روشنی کی تصویر کشی اور مواصلات کا انضمام، 6G ٹیکنالوجی کے ممکنہ رجحانات بن چکے ہیں۔ پرسیپشن اور کمپیوٹنگ کو ایک کمپیوٹنگ پاور سے آگاہ نیٹ ورک میں ضم کیا گیا ہے، اور کمپیوٹنگ اور نیٹ ورک کو اینڈ ٹو اینڈ ڈیفائن ایبل نیٹ ورک اور مائیکرو سروس فن تعمیر کو حاصل کرنے کے لیے مربوط کیا گیا ہے۔

مستقبل میں، ادراک مواصلاتی کمپیوٹنگ سافٹ ویئر کی وضاحت کردہ چپ ٹیکنالوجی کی ترقی کی بنیاد پر فنکشنل ری کنفیگریشن حاصل کر سکتی ہے۔

▲Perception-communication-computing integrated application scenario

Application scenarios for sensing-communication-computing integration include unmanned services, immersive services and digital twin services. In the field of unmanned business, it provides intelligent agent interaction capabilities and collaborative machine learning capabilities; in the field of immersive business, it provides the sensing and rendering capabilities of interactive XR, and the sensing, modeling and display capabilities of holographic communication; in the field of digital twin business, it provides the sensing, modeling, reasoning and control capabilities of the physical world; in the field of body area network, it provides personnel monitoring, human parameter sensing and intervention capabilities.
02wireless enabling technology

ایپلی کیشن کے نئے منظرناموں کی طرف سے لائی گئی انڈیکس کی نئی ضروریات، جیسے Tbps-سطح کی چوٹی کی شرح، Gbps-سطح کے صارف کے تجربے کی شرح، اور قریب وائرڈ کنکشن لیٹنسی کے ساتھ، صرف موجودہ 5G ٹیکنالوجی پر انحصار کرتے ہوئے ضروریات کو پورا کرنا مشکل ہے۔ اس وجہ سے، صنعت کچھ نئی ٹیکنالوجیز، نئے فن تعمیرات، اور نئے ڈیزائنوں پر بھی سرگرمی سے تحقیق کر رہی ہے، امید ہے کہ کچھ نئی کامیابیاں سامنے آئیں گی۔ یہ باب تین پہلوؤں سے مستقبل کے وائرلیس رسائی نیٹ ورکس کی ممکنہ کلیدی ٹیکنالوجیز کا تجزیہ کرے گا: بنیادی ٹرانسمیشن ٹیکنالوجی، پروٹوکول اور آرکیٹیکچر ڈیزائن، اور خود مختار نیٹ ورک ٹیکنالوجی۔

جیسا کہ ہم سب جانتے ہیں، بڑی بینڈوتھ سسٹم کی چوٹی کی شرح کو بڑھا سکتی ہے، لیکن اسپیکٹرم کی کارکردگی میں بہتری کا انحصار فزیکل لیئر ٹرانسمیشن ٹیکنالوجی کی ترقی پر بھی ہے۔

1. انتہائی بڑے پیمانے پر MIMO تقسیم کیا گیا۔

انتہائی بڑے پیمانے پر MIMO کے متعارف ہونے کے بعد، 4G/5G نیٹ ورک کی صلاحیت بہت بہتر ہو گئی ہے۔ تاہم، راستے کے نقصان اور انٹر سیل مداخلت کی وجہ سے، سیل ایج صارف کے تجربے کو اب بھی بہتر کرنے کی ضرورت ہے۔ تقسیم شدہ انتہائی بڑے پیمانے پر MIMO روایتی سنٹرلائزڈ تعیناتی کے طریقہ کار کو تقسیم شدہ تعیناتی تک بڑھاتا ہے، متعدد تقسیم شدہ نوڈس کے درمیان ذہین تعاون کو متعارف کراتا ہے، اور وسائل کی مشترکہ شیڈولنگ اور ڈیٹا کی مشترکہ ترسیل کو محسوس کرتا ہے، جیسا کہ ذیل کے اعداد و شمار میں دکھایا گیا ہے۔ تقسیم شدہ تعیناتی اور ذہین تعاون کے ذریعے، ایک طرف، یہ مداخلت کو مؤثر طریقے سے ختم کرتا ہے اور سگنل کے استقبال کے معیار کو بڑھاتا ہے۔ دوسری طرف، یہ مؤثر طریقے سے کوریج کو بڑھاتا ہے، جس سے صارفین کو کارکردگی کا بے حد تجربہ ملتا ہے۔ مستقبل میں 6G نیٹ ورک، خاص طور پر ہائی فریکوئنسی بینڈز اور گھنے تعیناتی کے منظرناموں میں، یہ ایپلیکیشن کی زبردست صلاحیت کو ظاہر کرے گا۔

▲Distributed ultra-large-scale MIMO diagram

صنعت نے نظریاتی طور پر چینل کی صلاحیت کو بہتر بنانے میں تقسیم شدہ MIMO کے فوائد کا مظاہرہ کیا ہے۔ نظریاتی تجزیے سے پتہ چلتا ہے کہ انٹینا کی ایک ہی کل تعداد، کل ٹرانسمٹ پاور اور کوریج کے یکساں حالات میں، تقسیم شدہ MIMO سسٹم کی کارکردگی سنٹرلائزڈ MIMO کے مقابلے زیادہ یکساں ہے کیونکہ وہاں ہمیشہ تقسیم شدہ نوڈس صارفین کے قریب ہوتے ہیں اور شیڈولنگ اور شکل سازی میں ذہین تعاون کا استعمال کیا جاتا ہے۔ خاص طور پر، کنارے کے صارفین کے لیے کارکردگی کا فائدہ زیادہ اہم ہے۔

اینٹینا اسکیل اور نوڈ نمبر میں نمایاں اضافے کی وجہ سے، انتہائی بڑے پیمانے پر تقسیم شدہ MIMO نوڈس کے درمیان معلومات کے تبادلے کی صلاحیتوں، مشترکہ تعاون نوڈ کے انتخاب اور شکل دینے والی اسکیم کے ڈیزائن، الگورتھم کی پیچیدگی، مداخلت کی پروسیسنگ وغیرہ کے لیے چیلنجز پیش کرتا ہے۔ انشانکن حل کی ضرورت ہے.

2. سمارٹ میٹا سرفیس

Reconfigurable Intelligent Surface (RIS) سطح پر ساختی اکائیوں کے ذریعے برقی مقناطیسی لہروں کو کنٹرول کرتا ہے۔ ہر ساختی یونٹ کے پیرامیٹرز اور پوزیشن کو ایڈجسٹ کرکے، یہ من مانی برقی مقناطیسی لہر کی عکاسی/شوٹنگ کے طول و عرض اور مرحلے کی تقسیم کو ایڈجسٹ کرسکتا ہے۔ یہ روایتی وائرلیس کمیونیکیشن کے درد کے نکات کو حل کرنے میں مثبت اہمیت رکھتا ہے جیسے نان لائن آف سائیٹ ٹرانسمیشن اور کوریج ہولز کو کم کرنا۔

نیچے دی گئی تصویر وائرلیس کمیونیکیشن کا ایک سسٹم ڈایاگرام دکھاتی ہے جو RIS کی مدد سے ہے۔ بیس اسٹیشن RIS کو کنٹرول کرتا ہے، اور RIS کنٹرول کی بنیاد پر اپنی ساختی اکائیوں کے طول و عرض اور مرحلے کو ایڈجسٹ کرتا ہے، اس طرح بیس اسٹیشن کے ذریعے منتقل ہونے والے سگنل کی کنٹرول شدہ عکاسی حاصل ہوتی ہے۔ روایتی ریلے کمیونیکیشن کے مقابلے میں، RIS فل ڈوپلیکس موڈ میں کام کر سکتا ہے اور اس میں سپیکٹرم کا زیادہ استعمال ہے۔ RIS کو RF لنکس اور بڑے پیمانے پر بجلی کی فراہمی کی ضرورت نہیں ہے، اور بجلی کی کھپت اور تعیناتی کے اخراجات کے لحاظ سے اس کے فوائد ہوں گے۔

▲RIS auxiliary communication system

وائرلیس موبائل کمیونیکیشنز میں RIS کا اصل اطلاق کا اثر میٹا میٹریلز کی تحقیقی پختگی اور ڈیجیٹل کنٹرول شدہ میٹا میٹریلز کی درستگی اور کارکردگی پر منحصر ہے۔ ایک ہی وقت میں، غیر فعال خصوصیات کی وجہ سے میٹا سرفیس چینلز کے مشکل تخمینے کا مسئلہ، بیس اسٹیشنوں اور RIS کی عملی مشترکہ پری کوڈنگ اسکیم، اور RIS نیٹ ورک آرکیٹیکچر اور کنٹرول اسکیم سبھی کو مزید مطالعہ کرنے کی ضرورت ہے۔

3. سپر Nyquist ٹرانسمیشن ٹیکنالوجی

روایتی مواصلاتی نظاموں میں، بین علامتی مداخلت (ISI، Inter-Symbol Interference) سے بچنے کے لیے، Nyquist کا معیار عام طور پر استعمال کیا جاتا ہے، اس طرح منتقلی علامت کی شرح کو محدود کیا جاتا ہے۔ سپر Nyquist منتقلی کی تکنیک خرابی بو کا حوالہ دیتے ہوئے پایا. علامتیں بھیجنے کے لیے تیز رفتار ریٹ کا استعمال کریں، ٹرانسمیشن کے دوران مصنوعی طور پر ISI متعارف کروائیں، اور پھر وصول کرنے والے سرے پر اوور سیمپلنگ کے ذریعے ISI کو ختم کرنے کے لیے ایک زیادہ جدید ریسیور استعمال کریں، جیسا کہ نیچے دی گئی تصویر میں دکھایا گیا ہے، اس طرح ٹرانسمیشن کی حقیقی شرح اور لنک کے اسپیکٹرم کے استعمال میں بہتری آئے گی۔

▲Schematic diagram of transceiver block diagram of Super Nyquist transmission system

سپر Nyquist ٹرانسمیشن سگنل کی پاور سپیکٹرل کثافت کا تعلق صرف ٹرانسمٹ فلٹر کے فریکوئنسی رسپانس فنکشن سے ہے اور یہ بینڈوتھ کو نہیں بڑھاتا ہے۔ نیچے دی گئی تصویر سپر Nyquist ٹرانسمیشن سسٹم اور روایتی Nyquist سسٹم کی بینڈوتھ کا موازنہ کرتی ہے۔ بیس بینڈ ٹائم ڈومین ویوفارم ایک مستطیل لہر ہے، اور سپر نائکوئسٹ ٹرانسمیشن سسٹم کی اوور لیپنگ لیئرز کی تعداد 4 ہے۔ یہ اعداد و شمار سے دیکھا جا سکتا ہے کہ سپر Nyquist ٹرانسمیشن سسٹم سپیکٹرم کی ڈسٹری بیوشن شکل کو تبدیل نہیں کرے گا، یعنی یہ بینڈوڈتھ کو نہیں بڑھا سکے گا۔

▲Bandwidth comparison between super-Nyquist system and Nyquist system

ایک ملٹی اینٹینا اینٹینا سسٹم میں، سپر Nyquist ٹرانسمیشن ٹیکنالوجی کو ٹرانسمیشن کرنے والے اینٹینا کے درمیان تاخیر پیدا کرنے کے لیے استعمال کیا جاتا ہے، اور ورچوئل ریسیونگ اینٹینا بنانے کے لیے اوور سیمپلنگ کا استعمال کیا جاتا ہے، جس سے مقامی ملٹی پلیکسنگ اور تنوع کو بہتر بنایا جا سکتا ہے جب یوزر سائڈ اینٹینا کی تعداد محدود ہو۔ لہذا سنگل اینٹینا استعمال کرنے والے بھی مقامی ملٹی پلیکسنگ حاصل کر سکتے ہیں۔ جیسا کہ نیچے دیے گئے اعداد و شمار سے دیکھا جا سکتا ہے، جب سگنل ٹو شور کا تناسب زیادہ ہوتا ہے، تو سپر Nyquist ٹرانسمیشن پر مبنی ورچوئل اینٹینا سسٹم کو روایتی MISO کے مقابلے میں نمایاں فائدہ ہوتا ہے۔ جب سگنل ٹو شور کا تناسب 10dB ہوتا ہے تو 40% سے زیادہ کی صلاحیت حاصل کی جا سکتی ہے۔

▲Comparison of capacity between super-Nyquist transmission and traditional Nyquist transmission systems

سپر Nyquist ٹرانسمیشن ٹیکنالوجی کے لیے بہترین ضابطہ کشائی الگورتھم Viterbi ضابطہ کشائی کرنے والا الگورتھم ہے جس کی بنیاد زیادہ سے زیادہ امکانات کی ترتیب کے تخمینے پر ہوتی ہے۔ تاہم، اوورلیپ میں اضافے کے ساتھ اس کی پیچیدگی میں تیزی سے اضافہ ہوتا ہے۔ لہذا، کم پیچیدگی رسیور ڈیزائن اس نظام کی عملی ترقی کے لیے اہم ہے۔ ایک ہی وقت میں، ملٹی کیریئر اور بڑے پیمانے پر اینٹینا اب بھی مستقبل میں مرکزی دھارے کی ٹیکنالوجیز ہوں گے۔ انہیں OFDM/MIMO ٹیکنالوجی کے ساتھ کیسے جوڑنا ہے اور سسٹم پر حقیقی ملٹی پاتھ فیڈنگ چینلز کے اثرات پر غور کرنے کے لیے گہرائی سے بحث کی ضرورت ہے۔

4. ڈومین ویوفارم کو تبدیل کریں۔

ویوفارم ٹیکنالوجی پچھلی نسلوں میں وائرلیس کمیونیکیشن سسٹم کے ایئر انٹرفیس ڈیزائن میں اہم کردار ادا کرتی ہے۔ 4G اور 5G سسٹمز میں استعمال ہونے والے OFDM ویوفارمز کی کارکردگی اس کے سب کیریئرز کے درمیان آرتھوگونالٹی پر منحصر ہے۔ اگر ڈوپلر فریکوئنسی آفسیٹ جیسے عوامل سے سب کیریئرز کے درمیان آرتھوگونالٹی تباہ ہو جاتی ہے، تو کارکردگی اکثر نمایاں طور پر کم ہو جائے گی۔

▲Schematic diagram of transform domain waveform principle

ٹرانسفارم ڈومین ویوفارمز کو OFDM ویوفارمز کی مذکورہ بالا خامیوں پر قابو پانے کے لیے ڈیزائن کیا گیا ہے۔ روایتی ویوفارم اسکیم سے مختلف جو منتقل شدہ علامتوں کو کلاسک ٹائم فریکوئنسی ڈومین میں واقع سمجھتی ہے، ٹرانسفارم ڈومین ویوفارم منتقل شدہ علامتوں کو دوسرے ڈوئل ڈومینز (جیسے تاخیر کی فریکوئنسی، ٹائم ویرینگ-ڈوپلر اور دیگر دوہری ڈومینز) پر غور کرتا ہے، جیسا کہ نیچے دی گئی تصویر میں دکھایا گیا ہے۔ دوہری ڈومینز کے درمیان تبدیلی کے ذریعے، ٹرانسفارم ڈومین علامتیں کثیر جہتی تنوع کا اثر حاصل کر سکتی ہیں، اس طرح ٹرانسمیشن کی کارکردگی کو بہتر بنانے کے لیے OFDM ویوفارمز میں ڈوپلر فریکوئنسی آفسیٹ جیسے ناموافق عوامل کا مؤثر طریقے سے آزادی کے تنوع کی ڈگری کے طور پر استعمال ہوتا ہے۔

▲Transform domain waveform and OFDM performance comparison

The figure above shows the block error rate performance comparison between the ideal channel estimation assumption down-conversion domain waveform and OFDM in a 500km/h mobile environment. The CDL channel model is considered in the simulation. The subcarrier spacing is 60kHz. The channel coding is a convolutional code with a code rate of 1/3. The number of subcarriers is 128. The transform domain waveform considers the joint processing of six consecutive time domain OFDM symbols. The results show that transform domain waveforms can effectively cope with Doppler frequency offset in high-speed mobile environments and achieve better block error rate performance.

اگرچہ متعلقہ تحقیق سے پتہ چلتا ہے کہ ٹرانسفارم ڈومین ویوفارم اسکیم تیز رفتار حرکت اور دیگر منظرناموں میں روایتی OFDM پر مبنی ویوفارم اسکیم کے مقابلے میں اہم فوائد حاصل کرسکتی ہے، لیکن ٹرانسفارم ڈومین ویوفارم ریسرچ میں ٹرانسفارمڈ سگنل کو کم قیمت پر درست طریقے سے بازیافت کرنے کا ایک اہم موضوع ہے۔ اس کے علاوہ، کم اوور ہیڈ کے ساتھ ملٹی انٹینا چینلز کو درست طریقے سے حاصل کرنے کے لیے موثر ریفرنس سگنلز کو کیسے ڈیزائن کیا جائے اس کے لیے مزید تحقیق کی ضرورت ہے۔

5. AI سے چلنے والے جسمانی روابط

5G کمیونیکیشن کے بعد سے، وائرلیس نیٹ ورکس کی ذہانت ایک اہم موضوع بن گئی ہے، جس کا مقصد نیٹ ورک کے وسائل کی زیادہ موثر تخصیص اور استعمال کو حاصل کرنا ہے۔ وائرلیس نیٹ ورک انٹیلی جنس کے لیے ایک اہم ٹیکنالوجی کے طور پر، AI ٹیکنالوجی بنیادی نیٹ ورک، نیٹ ورک مینجمنٹ، اور ایکسیس نیٹ ورک کی فزیکل لیئر اور ہائی لیول پروٹوکول اسٹیک کی تمام سطحوں میں داخل ہو رہی ہے۔ ان میں سے، فزیکل لیئر AI عام طور پر ایسے تکنیکی حلوں سے مراد ہے جو وائرلیس نیٹ ورکس کے فزیکل پرت کے افعال کو محسوس کرنے یا بڑھانے کے لیے مصنوعی ذہانت/مشین لرننگ کے طریقے استعمال کرتے ہیں۔

AI بنیادی طور پر CSI پروسیسنگ، ریسیور ڈیزائن، اور فزیکل لیئر پر اینڈ ٹو اینڈ لنک ڈیزائن پر لاگو کیا جا سکتا ہے۔ مثال کے طور پر، ڈیپ لرننگ میں نیورل نیٹ ورک کا استعمال وائرلیس کمیونیکیشنز میں اعلیٰ جہتی CSI کی کمپریسڈ نمائندگی کو سیکھنے کے لیے کیا جاتا ہے، اس طرح CSI فیڈ بیک اوور ہیڈ کو کم کرتا ہے۔ مصنوعی عصبی نیٹ ورک کو موصولہ مداخلت کے سگنل سے اصل سگنل تک الٹا نقشہ سیکھنے کے لیے استعمال کیا جاتا ہے، جس سے چینل کے واضح تخمینہ اور مساوات کی ضرورت ختم ہوجاتی ہے۔ ایک مخصوص چینل کے ماحول میں ٹرانسمیٹر اور رسیور کو مشترکہ طور پر بہتر بنانے سے چینل میں غیر مثالی اثرات سیکھ سکتے ہیں اور ٹرانسمیشن کی کارکردگی کو بہتر بنا سکتے ہیں۔

تاہم، روایتی فزیکل لیئر ماڈیولز کو "بلیک باکس" انداز میں تبدیل کرنے کے لیے AI ماڈیولز کا استعمال کارکردگی کے لحاظ سے روایتی ڈیزائنوں کو پیچھے چھوڑنا مشکل ہوگا۔ اس کے برعکس، مصنوعی ذہانت کے طریقوں کو انسانی ماہرانہ علم کے ساتھ ملانے کا خیال ایک بہتر انتخاب ہے جو دونوں فریقوں کے فائدے کو حاصل کر سکتا ہے۔ اس کے علاوہ، اوور ہیڈ اور پیچیدگی کو کم کرنے میں AI کی صلاحیت کو مکمل طور پر محسوس کرنے کے لیے، ریفرنس سگنلز اور ایئر انٹرفیس ریسورس ایلوکیشن کو اس کے مطابق ڈیزائن کرنے اور ملٹی لنک ماڈیولز کے درمیان مشترکہ طور پر ڈیزائن کرنے کی ضرورت ہے، جو موجودہ ایئر انٹرفیس فریم ورک اور سگنلنگ ڈیزائن پر زیادہ اثر ڈال سکتے ہیں۔

6. پلگ اور پلے لنک کنٹرول

6G وائرلیس رسائی نیٹ ورک کو تین جہتی مکمل منظر نامے کی کوریج کو بہتر طریقے سے مکمل کرنے کے لیے خودکار کوریج کی توسیع کی صلاحیتوں کی ضرورت ہے۔ جب ایک نیا نیٹ ورک سروس باڈی نیٹ ورک میں شامل ہوتا ہے، تو یہ تیزی سے مصافحہ کر سکتا ہے، پلگ اور چلا سکتا ہے اور کوریج کی توسیع حاصل کر سکتا ہے۔ پلگ اینڈ پلے لنک کنٹرول ٹیکنالوجی میں درج ذیل پہلو شامل ہیں:
Process awareness: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.

Cloud-to-edge control and coordination:The cloud provides flexible and precise management and control of edge access points, including access control, automatic allocation of bandwidth resources, and coordination between links. Cloud processing can introduce AI capabilities to support the above functions.

Auto-generated and self-optimized access points:Utilize digital twin/AI and other technologies to conduct fully automated, full life cycle management and monitoring of various access points. When the access point is newly added to the network, it can automatically complete the configuration and realize self-generation; when the access point is running, it can adjust parameters and automatically optimize according to real-time scenarios, and improve services as needed to better meet the needs of users.

▲Plug and play link control

پلگ اور پلے انٹرفیس کے درمیان حقیقی وقت کی معلومات کے تعامل کو یقینی بنانے کے لیے بادل اور کنارے کے درمیان تیز رفتار اور موثر ٹرانسمیشن چینلز کے ساتھ ساتھ بڑی بینڈوتھ اور ہائی ریئل ٹائم ٹرانسمیشن بینڈوتھ کی ضرورت ہے۔ خودکار انتظام اور ریموٹ ایکسیس پوائنٹس کے کنٹرول کو مکمل کرنے کے لیے طاقتور ڈیجیٹل ٹوئنز اور اے آئی الگورتھم سپورٹ کی بھی ضرورت ہے۔

7. انکولی ایئر انٹرفیس QoS کنٹرول

6G کا دور انتہائی ڈیٹا بیسڈ اور ذہین دور ہوگا۔ نئی خدمات جیسے ہولوگرافک امیجنگ، XR سروسز، اور ورچوئل اسپیس پرسیپشن اور انٹریکشن نے 6G نیٹ ورکس کی سروس کوالٹی ایشورنس کے لیے مزید انتہائی تقاضے پیش کیے ہیں۔

انکولی ایئر انٹرفیس QoS کنٹرول اینڈ ٹو اینڈ QoS رکاوٹوں پر مبنی ہے۔ یہ ریئل ٹائم ایئر انٹرفیس ٹرانسمیشن کی خصوصیات، نسبتاً محدود ایئر انٹرفیس وسائل، ٹرانسمیشن فیڈ بیک وقت کی رکاوٹوں وغیرہ پر مبنی ایئر انٹرفیس ٹرانسمیشن ڈیٹا کی QoS گارنٹی کا احساس کرتا ہے۔ یہ آن ڈیمانڈ ایئر انٹرفیس خدمات اور موثر نیٹ ورک کی صلاحیتوں کے لیے ایک کلیدی ٹیکنالوجی ہے۔

انکولی ایئر انٹرفیس QoS کنٹرول میں درج ذیل پہلو شامل ہیں:
1. Flexible QoS detection mechanism:Combined with AI/big data technology, it can realize QoS detection and modeling of carried services, as well as adaptive adjustment.
2. Deep integration of business QoS and air interface capabilities:Explore a new QoS mechanism that combines business QoS and air interface service capabilities. Based on the precise requirements of the service, the wireless access network matches the service requirements with the real-time air interface status through scheduling and wireless resource management.
3. AS layer end-to-end QoS mechanism:The terminal combines the QoS information provided by the access network to perform more refined QoS management to achieve accurate and efficient transmission of uplink and downlink data over the air interface.
مستقبل کا سامنا کرتے ہوئے، 6G نیٹ ورکس کی کاروباری ضروریات مسلسل تیار ہو رہی ہیں۔ QoS میکانزم میں بنیادی نیٹ ورک، ٹرانسمیشن نیٹ ورک، اور رسائی نیٹ ورک شامل ہے۔ ایک QoS میکانزم جو بنیادی نیٹ ورک، ٹرانسپورٹ لیئر، اور رسائی نیٹ ورک کے ساتھ متحد اور مربوط ہے ایک ایسا مسئلہ ہے جس پر مستقبل میں غور کرنے کی ضرورت ہے۔
03network enabling technologies

1. ہلکا پھلکا سگنلنگ حل

2G، 3G، 4G سے 5G تک ترقی کے عمل کے نقطہ نظر سے، نیٹ ورک کے پیمانے کی مسلسل توسیع اور بڑھتی ہوئی پیچیدگی نے پیچیدہ اور بے کار نیٹ ورک فن تعمیر کو جنم دیا ہے۔ نیٹ ورک کی ترقی کے موجودہ رجحانات کے مطابق، ہر چیز کے انٹرنیٹ کو سپورٹ کرنے والے 6G نیٹ ورک کی پیچیدگی تیزی سے بڑھے گی۔ ہلکے وزن کے سگنلنگ حل 6G ڈیزائن کے لیے ایک ناگزیر انتخاب ہیں۔

6G وائرلیس رسائی نیٹ ورک کو ایک متحد سگنلنگ اسکیم کے مطابق ڈیزائن کرنے اور ایئر انٹرفیس کے متحد کنٹرول کو حاصل کرنے اور نیٹ ورک تک ٹرمینل تک رسائی کی پیچیدگی کو کم کرنے کے لیے متحد سگنلنگ کنٹرول کے تحت متعدد ایئر انٹرفیس تک رسائی کی ٹیکنالوجیز کو مربوط کرنے کی ضرورت ہے۔ پروٹوکول اسٹیک فنکشن ڈیزائن کے لحاظ سے، مختلف پروٹوکول فنکشن ڈیزائن پر غور کیا جا سکتا ہے، پروٹوکول فنکشن کی تقسیم اور انٹرفیس ڈیزائن کو بہتر بنایا جا سکتا ہے، اور پروٹوکول کے افعال کو مزید بڑھانے کے لیے AI ٹیکنالوجی کو ملایا جا سکتا ہے۔

In terms of network functions, 6G networks can be divided intoWide coverage of signaling layerاورOn-demand data layer. Through the mechanism of separating the signaling plane and the user plane, a unified signaling overlay is used to ensure reliable mobility management and fast service access; through dynamic on-demand data layer loading, the business needs of network users are met. The two work together flexibly to reduce the number of base stations deployed and improve users' service perception experience.

▲Lightweight signaling control

ہلکے وزن کے سگنلنگ سلوشنز کے لیے زیادہ قابل اعتماد، کم تاخیر، اور کم لاگت ٹرانسمیشن نیٹ ورک سپورٹ کی ضرورت ہوتی ہے۔ ٹرانسمیشن نیٹ ورک کو لچکدار ٹوپولوجی اور کافی بینڈوتھ کی ضرورت ہوتی ہے۔ وائرلیس کنٹرول سینٹر-ٹرانسمیشن نیٹ ورک-نیٹ ورک ایکسیس پوائنٹ کا ایک مربوط ڈیزائن درکار ہے۔ اس کے علاوہ، سگنلنگ اور سروسز کی علیحدگی کے لیے 6G کے دستیاب فریکوئنسی بینڈز کو مربوط کرنے کی ضرورت ہوتی ہے تاکہ وسیع کوریج اور لچکدار سروس لوڈنگ کے فوائد کو پورا کیا جا سکے۔

2. اینڈ ٹو اینڈ سروس ڈیزائن

DOICT ٹیکنالوجی کے گہرے انضمام اور نئی خدمات کی ایک بڑی تعداد کے ابھرنے کے ساتھ، آپریٹرز کو نیٹ ورک کی ضرورت ہے کہ وہ نیٹ ورک کی خدمات کو فوری طور پر فراہم کرنے کے لیے نئے مطالبات کا فوری جواب دینے کی صلاحیت رکھتا ہو۔ کلاؤڈ مقامی پر مبنی سروس ٹیکنالوجی ایک اہم ٹیکنالوجی ہے جو مندرجہ بالا صلاحیتوں کو قابل بناتی ہے اور پروٹوکول کے افعال کے ارتقاء کو سروس پر مبنی فن تعمیر کی طرف لے جاتی ہے۔ سروس پر مبنی فنکشن پر مبنی پروٹوکول فنکشن کاروباری ضروریات کے مطابق پروٹوکول فنکشن کو چلانے کی صلاحیت رکھتا ہے۔ تکنیکی خصوصیات مندرجہ ذیل پہلوؤں سے ظاہر ہوتی ہیں:

1. Protocol functions driven by cloud native service technology:On the premise of complying with the logical constraint relationships of each protocol layer, the protocol functional entities are reconstructed into flexibly combined modules. Each module can be flexibly combined, deployed and operated as needed to realize new network business service capabilities.
2. Interfaces driven by cloud-native service technology:The internal and external interfaces of the access network are reconstructed based on the cloud-native service-oriented interface form and interface protocols, which already support the flexible combination of protocol function modules and the opening of network capabilities;
3. Capability opening driven by cloud native service technology:Provide third parties with a convenient, fast and unified access network information exchange mechanism and policy adjustment mechanism to achieve a win-win situation through intelligence integration.

▲Protocol based on service-oriented architecture

دوبارہ تشکیل شدہ پروٹوکول کے افعال میں دو قسمیں شامل ہیں: بنیادی افعال اور اضافی افعال:

1. Basic functions include community-level functions, such as connection management, user plane management, UE energy saving management and other functions as well as corresponding network services.
2. اضافی افعال میں رسائی نیٹ ورک سروس رجسٹریشن، ڈیٹا اکٹھا کرنا اور اسٹوریج، صلاحیت کی نمائش، AI تجزیہ اور فیصلہ سازی، اور متعلقہ نیٹ ورک خدمات شامل ہیں۔
اعلی ریئل ٹائم اور رسائی نیٹ ورک کے افعال کی اعلی لچک پلیٹ فارم کے سٹوریج، کمپیوٹنگ پاور اور ریئل ٹائم معلومات کے تعامل پر بہت زیادہ تقاضے کرتی ہے۔ آیا DOICT گہری انضمام ٹیکنالوجی اس ضرورت کی حمایت کر سکتی ہے مزید تحقیق اور تصدیق کی ضرورت ہے۔ ایک ہی وقت میں، رسائی نیٹ ورک کے افعال مضبوطی سے جوڑے جاتے ہیں، اور معقول افعال کے ساتھ "اعلی ہم آہنگی اور کم جوڑے" کو حاصل کرنے کا طریقہ ایک پیچیدہ نظام منصوبہ ہے۔ مزید برآں، روایتی حل کے مقابلے میں، موجودہ سرویٹائزیشن ٹیکنالوجی ایک آلہ کی قیمت میں اضافہ لاتی ہے۔ اخراجات اور فوائد کے درمیان توازن کیسے حاصل کیا جائے یہ ایک نظامی مسئلہ ہے۔

سروس پر مبنی آرکیٹیکچر پر مبنی پروٹوکول کلاؤڈ پلیٹ فارم پر چلتا ہے، مائیکرو سروس پر مبنی ترقی، تعیناتی اور انتظام کو حاصل کرنے کے لیے کلاؤڈ کا استعمال کرتا ہے۔ کلاؤڈ-مقامی پلیٹ فارمز کو موثر، کھلی اور کراس کلاؤڈ تعیناتی حاصل کرنے کے لیے نیٹ ورک کی خصوصیات کے مطابق ڈھالنے کی ضرورت ہے۔

▲Cloud technology evolution trend

پچھلے 20 سالوں میں، کمپیوٹنگ ٹیکنالوجی نے ننگی دھات سے لے کر ورچوئل مشینوں تک کنٹینرز تک تیزی سے ترقی کا تجربہ کیا ہے، اور کلاؤڈ مقامی کلاؤڈ فن تعمیر کے لیے سب سے موزوں تکنیکی مشق بن گیا ہے۔ کلاؤڈ مقامی کلاؤڈ ایپلیکیشن ڈیزائن کے لیے ایک نظریاتی تصور ہے۔ کلاؤڈ پرفارمنس کو مکمل پلے دینے کے لیے یہ بہترین پریکٹس کا راستہ ہے۔ یہ آپریٹرز کو لچکدار، قابل بھروسہ، ڈھیلے جوڑے، آسانی سے انتظام کرنے اور قابل مشاہدہ نیٹ ورک سسٹم بنانے، ترسیل کی کارکردگی کو بہتر بنانے، اور آپریشن اور دیکھ بھال کی پیچیدگی کو کم کرنے میں مدد کر سکتا ہے۔ نمائندہ ٹیکنالوجیز میں ناقابل تغیر بنیادی ڈھانچہ، سروس میش، اعلانیہ API، سرور لیس، وغیرہ شامل ہیں۔ کلاؤڈ مقامی ٹیکنالوجی کے فن تعمیر میں درج ذیل مخصوص خصوصیات ہیں:

حتمی لچک دوسرے درجے یا ملی سیکنڈ کی سطح کے جوابات کو قابل بناتی ہے۔

انتہائی خودکار نظام الاوقات کا طریقہ کار خود شفا یابی کی مضبوط صلاحیتوں کو حاصل کر سکتا ہے۔

موافقت کی اعلیٰ ڈگری خطوں، پلیٹ فارمز، اور یہاں تک کہ سروس فراہم کنندگان میں بڑے پیمانے پر، قابل نقل تعیناتی کی صلاحیتوں کو قابل بناتی ہے۔

کلاؤڈ مقامی کلاؤڈ کمپیوٹنگ کی حد کو بہت کم کرتا ہے، R&D اور آپریشن اور دیکھ بھال کے درمیان کراس ڈومین تعاون کو قابل بناتا ہے، کھلی تکرار کی رفتار کو بڑھاتا ہے، اور کاروباری جدت کو تقویت دیتا ہے۔ فی الحال، کلاؤڈ مقامی ہاٹ ٹیکنالوجیز پھٹ رہی ہیں، بشمول ملٹی کلاؤڈ کنٹینر آرکیسٹریشن، کلاؤڈ مقامی سرورز، کلاؤڈ مقامی اسٹوریج، کلاؤڈ مقامی نیٹ ورکس، کلاؤڈ مقامی ڈیٹا بیس، کلاؤڈ مقامی پیغام کی قطار، سروس گرڈ، سرور لیس کنٹینرز، فنکشن بطور سروس (FaaS)، بیک اینڈ بطور سروس (BaaS) وغیرہ۔

ٹیلی کام سروسز کی کارکردگی، کم تاخیر، وشوسنییتا، سیکورٹی، اور سامان کی لاگت کے لیے زیادہ تقاضے ہوتے ہیں۔ ان کے لیے ٹیلی کام سروسز کے اعلیٰ معیارات پر پورا اترنے کے لیے ٹیلی کام سروسز کی خصوصیات کے مطابق کلاؤڈ مقامی ٹیکنالوجی کی ضرورت ہوتی ہے۔

3. ذہین سینسنگ فنکشن

6G کے لیے انتہائی کم لیٹنسی اور ہائی بینڈوڈتھ کے ساتھ کلاؤڈ بیسڈ انٹرایکٹو سروسز زیادہ سے زیادہ ہیں۔ ایپلیکیشن لیئر، بزنس ٹرانسمیشن لیئر، اور موبائل نیٹ ورک پرت کے موجودہ "پرتوں والے" اور "چمنی" ڈیزائن کے نتیجے میں ڈیٹا پیکٹ کی منتقلی کے طویل وقت اور صارف کے تجربے میں کمی واقع ہوتی ہے۔

بزنس ٹرانسمیشن کی صلاحیتوں اور نیٹ ورک کی صلاحیتوں کی درست ریئل ٹائم مماثلت حاصل کرنے کے لیے ضروری ہے کہ اعلیٰ درستگی سے متعلق ریئل ٹائم پیمائش اور اینڈ ٹو اینڈ نیٹ ورک کی ہر پروٹوکول پرت کے فیڈ بیک کو متعارف کرایا جائے تاکہ باہمی تعاون کی اصلاح کو فعال کیا جا سکے، اور نیٹ ورک کی طرف ذہین پروسیسنگ فنکشن متعارف کرایا جائے، بشمول ذہین تخمینہ اور پیشن گوئی۔ ایک طرف، پیمائش اور تعامل کے اعداد و شمار کو جہتی کمی اور کمپریشن حاصل کرنے کے لیے پہلے سے تیار کیا جاتا ہے۔ دوسری طرف، نیٹ ورک ٹرانسمیشن کی لاگت کو کم کرنے کے لیے سبسکرپشن اور نوٹیفکیشن ایپلی کیشن لیئر اور بزنس ٹرانسمیشن لیئر کی ضروریات کے مطابق کیے جاتے ہیں۔

▲Cross-layer joint architecture design

ایک ہی وقت میں، یہ ایپلیکیشن لیئر کی ٹرانسمیشن کی ضروریات کے بارے میں گہرائی سے ذہین ادراک کرتا ہے، صارف کی پرائیویسی کی مکمل حفاظت کرتے ہوئے پیکٹ لیول ٹرانسمیشن کی ضروریات کا حقیقی وقت پر ادراک اور پیشن گوئی کا ادراک کرتا ہے، اور بزنس ٹرانسمیشن پرت کی بھیڑ کو کنٹرول کرنے اور موبائل نیٹ ورک پرت کے وسائل کے شیڈولنگ کے لیے بہترین رہنمائی فراہم کرتا ہے۔
سمارٹ سینسنگ نیٹ ورک سروس سسٹم کو متعدد پروٹوکول پرتوں، متعدد نیٹ ورک عناصر، اور متعدد تکنیکی شعبوں کے درمیان تعاون کی ضرورت ہوتی ہے۔ اسے بہت سے چیلنجز کا سامنا ہے جیسے تکنیکی حل کی تصدیق کرنے میں دشواری اور ممکنہ غیر معیاری افعال کا تعارف۔ ایک ہی وقت میں، چونکہ ہر پروٹوکول پرت کے مشترکہ ڈیزائن اور تعاملات کی معیاری کاری میں متعدد معیاری تنظیمیں اور ورکنگ گروپ شامل ہیں، اس لیے معیاری کاری میں نئی ٹیکنالوجیز کی ترقی کو بڑے چیلنجز کا سامنا ہے۔

4. ڈیجیٹل جڑواں بچوں پر مبنی نیٹ ورک خود مختاری کا نظام

ڈیجیٹل جڑواں ٹکنالوجی سے مراد ڈیجیٹل دنیا میں جسمانی دنیا کی ہستی سے ڈیجیٹل ذرائع کے ذریعے ایک مجازی ہستی کا قیام ہے، اس طرح سے جسمانی دنیا کی ہستی کے متحرک مشاہدے، تجزیہ، نقلی، کنٹرول اور اصلاح کا احساس ہوتا ہے۔ ڈیجیٹل جڑواں نیٹ ورک ٹیکنالوجی میں فنکشنل ماڈلنگ، نیٹ ورک ایلیمنٹ ماڈلنگ، نیٹ ورک ماڈلنگ، نیٹ ورک سمولیشن، پیرامیٹر اور پرفارمنس ماڈلز، خودکار ٹیسٹنگ، ڈیٹا اکٹھا کرنا، بڑا ڈیٹا پروسیسنگ، ڈیٹا تجزیہ، مصنوعی ذہانت کی مشین لرننگ، فالٹ پریڈیکشن، ٹوپولوجی اور روٹنگ آپٹیمائزیشن شامل ہیں۔ اس طرح، نیٹ ورک کے ہر مرحلے پر مشکل سے حل کرنے والے مسائل کو حل کے لیے ڈیجیٹل دنیا میں منتقل کیا جا سکتا ہے، اور نیٹ ورک کی خودمختاری کو نگرانی، پیشین گوئی، اصلاح اور تخروپن کے ذریعے محسوس کیا جا سکتا ہے۔

▲Digital twins realize network autonomy

ڈیجیٹل جڑواں ٹیکنالوجی اور مصنوعی ذہانت کی ٹیکنالوجی پر مبنی، 6G نیٹ ورک ایک خود مختار نیٹ ورک ہو گا جس میں خود کی اصلاح، خود ارتقاء اور خود ترقی کی صلاحیتیں ہوں گی۔ خود کو بہتر بنانے والا نیٹ ورک مستقبل کے نیٹ ورک کی حیثیت کے رجحان کی پیشگی پیش گوئی کرتا ہے اور کارکردگی میں ممکنہ کمی کے لیے پیشگی مداخلت کرتا ہے۔ ڈیجیٹل ڈومین مستقل طور پر فزیکل نیٹ ورک کی بہترین حالت کو بہتر بناتا ہے اور اس کی نقالی کرتا ہے، اور فزیکل نیٹ ورک کو خود بخود درست کرنے کے لیے متعلقہ آپریشن اور دیکھ بھال کے کاموں کو پیشگی جاری کرتا ہے۔

خود کو تیار کرنے والا نیٹ ورک مصنوعی ذہانت کی بنیاد پر نیٹ ورک کے افعال کے ارتقاء کے راستے پر تجزیہ کرتا ہے اور فیصلے کرتا ہے، بشمول موجودہ نیٹ ورک کے افعال کی اصلاح اور اضافہ اور نئے فنکشنز کا ڈیزائن، نفاذ، تصدیق اور نفاذ۔ خودبخود بڑھنے والا نیٹ ورک مختلف کاروباری ضروریات کی نشاندہی کرتا ہے اور پیش گوئی کرتا ہے، ہر ڈومین میں نیٹ ورک کے افعال کو خود بخود ترتیب دیتا ہے اور تعینات کرتا ہے، اور کاروبار کی ضروریات کو پورا کرنے والے اختتام سے آخر تک سروس کا بہاؤ پیدا کرتا ہے۔ یہ ناکافی صلاحیت کے ساتھ سائٹس کو خود بخود پھیلاتا ہے، اور نیٹ ورک کوریج کے بغیر علاقوں کے لیے خودکار منصوبہ بندی، ہارڈویئر سیلف اسٹارٹنگ، اور سافٹ ویئر سیلف لوڈنگ انجام دیتا ہے۔

نیٹ ورک کے میدان میں لاگو ایک نئے تصور کے طور پر، ڈیجیٹل جڑواں ٹیکنالوجی کو صنعت میں مزید اتفاق رائے پیدا کرنے کی ضرورت ہے۔ صنعت اور دیگر صنعتوں کے عمل کو دیکھتے ہوئے، اس میں کافی وقت لگتا ہے۔ ایک ہی وقت میں، ڈیجیٹل جڑواں ٹیکنالوجی بڑی مقدار میں ڈیٹا اکٹھا کرنے پر انحصار کرتی ہے، جس سے آلات کی لاگت میں اضافہ ہو گا، اور ڈیٹا اکٹھا کرنے کے طریقہ کار میں بھی جدت طرازی کی ضرورت ہے۔

5. ڈیٹرمنسٹک ڈیٹا ٹرانسمیشن

عزم کا تصور سب سے پہلے IEEE کے ذریعہ تجویز کیا گیا تھا اور اسے معیاری بنایا گیا تھا۔ IEEE 802.1 ورکنگ گروپ نے 2007 میں آڈیو ویڈیو برجنگ (AVB) ٹاسک گروپ بنایا جس کا مقصد گھر میں ایچ ڈی ایم آئی، اسپیکرز، اور سماکشی کیبلز کو ایتھرنیٹ سے بدلنا تھا۔ اسٹوڈیوز، کھیلوں اور تفریحی مقامات پر IEEE 802.1AVB معیار کے کامیاب اطلاق کے ساتھ، اس ٹیکنالوجی نے صنعتی اور آٹوموٹو کمیونٹیز کی توجہ اپنی جانب مبذول کرنا شروع کر دی ہے۔
In 2012, the IEEE 802.1AVB Task Group was renamed the Time-Sensitive Networking (TSN) Task Group. The TSN standard extends AVB technology, has time synchronization, delay guarantee and other mechanisms to ensure real-time performance, and supports traffic scheduling and shaping, reliability, configuration management and other related protocols. In 2015, the IETF established the Deterministic Network (DetNet) Working Group, which is committed to extending Ethernet-based deterministic technology to wide-area IP networks to provide worst-case bounds on delay, packet loss, and jitter to provide deterministic data transmission.
جیسا کہ اوپر سے دیکھا جا سکتا ہے، فکسڈ نیٹ ورکس کے لیے ڈیٹرمنسٹک ٹرانسمیشن 10 سال کے لیے تجویز کی گئی ہے، لیکن موبائل نیٹ ورکس کے لیے ڈیٹرمنسٹک ٹرانسمیشن پر تحقیق ابھی شروع ہوئی ہے۔ یہ بنیادی طور پر 1 کی وجہ سے ہے۔ ہوا کا انٹرفیس آسانی سے ماحول سے متاثر ہوتا ہے اور ٹرانسمیشن کے معیار کا اندازہ لگانا مشکل ہے۔ 2. آخر سے آخر تک تعین کی ضمانت کے طریقہ کار کی کمی۔
6G دور میں، ڈیٹرمنسٹک ڈیٹا ٹرانسمیشن 6G نیٹ ورکس کی نمائندہ صلاحیت بن جائے گی، جس سے باؤنڈڈ تاخیر، کم جھٹکا، اعلیٰ وشوسنییتا، اور اعلیٰ درست وقت کی ہم آہنگی جیسی خصوصیات حاصل کی جائیں گی۔ جن مشکلات پر قابو پانے کی ضرورت ہے ان میں درج ذیل پہلو شامل ہیں:
1. How to achieve flexible resource reservation and real-time scheduling on wireless air interfaces.The unpredictability of the air interface is the main bottleneck in achieving end-to-end deterministic transmission. This requires that in the 6G era, first of all, air interface resources are sufficient and unrestricted, and data packets can be flexibly scheduled in real time within the access network to ensure that packets can be processed and sent out within the specified time.
2. How to implement a wide-area deterministic transmission mechanism.IEEE TSN technology is difficult to apply to wide areas. This is mainly because the CNC in the TSN system cannot perform large-scale path calculations and accurate real-time scheduling, and the time synchronization accuracy becomes lower and lower as the path lengthens.
3. How to achieve cross-layer and cross-domain deterministic mechanism integration.In the 5G era, mobile networks are still a layer of networks carried on top of IP, which poses severe challenges to deterministic transmission scheduling for cross-domain collaboration. In the 6G era, from the beginning of network design, it is hoped to achieve heterogeneous access, fixed-mobile integration, and collaborative management. Mobile networks need to absorb the second- and third-layer deterministic transmission protocols of existing fixed networks to achieve deployment integration, protocol support, and collaborative scheduling, thereby achieving end-to-end cross-layer and cross-domain deterministic data transmission.

6. قابل پروگرام نیٹ ورک

6G نیٹ ورک کو نیٹ ورک پروگرامیبلٹی کو سپورٹ کرنے اور رسائی، ایج، کور، وائڈ ایریا اور ڈیٹا نیٹ ورکس کے تعاون کا احساس کرنے کی ضرورت ہے، تاکہ ٹیلی کام نیٹ ورک کے پاس متعدد سروسز، متعدد شعبوں اور پورے لائف سائیکل میں مکمل منظر نامے کی مرضی کے مطابق صلاحیتیں موجود ہوں۔ نیٹ ورک پروگرامیبلٹی بہت سی سطحوں پر جھلکتی ہے، نیچے سے اوپر تک: چپ پروگرامیبل (جیسے P4، POF)، FIB قابل پروگرام (جیسے OpenFlow)، RIB قابل پروگرام (جیسے BGP، PCEP)، ڈیوائس OS پروگرامیبل، ڈیوائس کنفیگریشن پروگرامیبل (جیسے CLI، NETCONF/YANG، OVMBuchler پروگرام، سروس ایبل اور سروس کے قابل پروگرام)۔ نیمو)۔
مستقبل کے نیٹ ورکس کو چار جہتوں سے پروگرام سازی کی صلاحیتوں کو پورا کرنے کی ضرورت ہے: نیٹ ورک عناصر، پروٹوکول، خدمات، اور انتظام:
1. Equipment network elements are programmable:As data service types become more diversified and personalized, and users have ever-increasing demands for new network functions, the protocol stacks of equipment network elements support limited network functions, and the network card chips used cannot predict all possible network functions in the next few years. As the basic component of the network, the network element needs its hardware architecture to allow users to redefine functions and complete different types of protocols, encapsulation and decapsulation processing as needed.
ایک ہی وقت میں، اوپری سافٹ ویئر کی ساخت واضح طور پر تقسیم شدہ افعال کے ساتھ ماڈیولز یا APIs پر مشتمل ہے، جو صارفین کو ان ماڈیولز یا کال انٹرفیس کو اپنی مرضی کے مطابق مقاصد، جیسے درجہ بندی، شکل سازی، QoS، وغیرہ کے حصول کے لیے دوبارہ ترتیب دینے کی اجازت دیتی ہے۔ آلات کے نیٹ ورک عناصر پروگرامیبلٹی کو سپورٹ کرتے ہیں، جس سے یہ ممکن ہو جاتا ہے کہ صارف کی مسلسل ای کی تخصیص اور پروکولیشن کی مسلسل حمایت کی جا سکے۔
2. Network protocol is programmable:The functional division of telecommunications networks and data networks is becoming increasingly blurred, and network protocols and architectures are also interpenetrating each other. As application scenarios continue to evolve, new demands for network protocol stack functions emerge one after another, and the evolution and innovation of network protocols continue to emerge (such as NewIP, SRv6, QUIC, etc.). Faced with the long-term coexistence of old and new protocols, it is inevitable that protocols within and between end-to-end networks can support synchronous switching, and even end-to-end network protocols for slicing can be selected on demand based on user service types and quality requirements. This will enable smooth switching from the post-5G+ network to the 6G network.
3. Business paths are programmable:As end-to-end networks carry more and more services, we need to see that there is a sequence of time for the network or network elements to complete new service upgrades. It supports on-demand configuration of different user data and use of different business processing paths. It can not only adopt the reuse and transformation scheme, but also realize the gradual diversion to innovative network architecture, smooth switching, and meet the unlimited expansion of user needs on the basis of limited cost. Furthermore, the forwarding path from the terminal, access network, core network, wide area network, to the entire data center network is measurable and adjustable, so that end-to-end business, network, and edge collaboration can be truly realized, and end-to-end network assurance can be achieved.
4. The management method is programmable:As telecommunications networks become increasingly complex, intra-network operation and maintenance costs remain high, and inter-network operation and maintenance barriers have not yet been cleared, resulting in insufficient commercial monetization capabilities and slowing down the launch of new services. Management method programming means that in terms of monitoring and management methods, network elements in the network should support multiple or customized management methods to promote the three improvements of resource efficiency, energy efficiency, and operation and maintenance efficiency, and achieve a closed-loop autonomous network system oriented to user experience.
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.

یہ مضمون دوبارہ پیش کیا گیا ہے۔"China Electronics Society"، دانشورانہ املاک کے حقوق کے تحفظ کی حمایت کرتے ہیں، براہ کرم دوبارہ پرنٹ کرتے وقت اصل ماخذ اور مصنف کی نشاندہی کریں۔ اگر کوئی خلاف ورزی ہو تو اسے حذف کرنے کے لیے براہ کرم ہم سے رابطہ کریں۔

کیبلز کو کس طرح اپنی مرضی کے مطابق بنائیں؟ احتیاطی تدابیر کیا ہیں؟

پی سی بی بورڈ ہولڈر کے معیار کو کیسے پہچانا جائے؟ کیا یہ اپنی مرضی کے مطابق کیا جا سکتا ہے؟