Samsung stellt 6G-Spektrum-Whitepaper und 6G-Forschungsergebnisse vor – Samsung Global Newsroom

Vision und Pläne des Unternehmens zur Vorbereitung auf das Kommunikationssystem der nächsten Generation

Samsung Electronics hat heute ein Whitepaper veröffentlicht, das die Vision des Unternehmens zur Sicherung globaler Frequenzbänder für 6G, die Kommunikationstechnologie der nächsten Generation, darlegt. Das Papier mit dem Titel „6G Spectrum: Expanding the Frontier“¹ erörtert Wege, um das Spektrum zu erhalten, das zur Verwirklichung der 6G-Vision des Unternehmens erforderlich ist, die in einem Anfang Juli 2020 veröffentlichten Whitepaper vorgestellt wurde.

„Wir haben vor langer Zeit unsere Reise begonnen, um die 6G-Kommunikationstechnologie zu verstehen, zu entwickeln und zu standardisieren“, sagte Sunghyun Choi, Executive Vice President und Leiter des Advanced Communications Research Center bei Samsung Research. ² „Wir sind bestrebt, die Führung zu übernehmen und unsere Erkenntnisse zu teilen, um unsere Vision zu verbreiten und die nächste hypervernetzte Erfahrung in jeden Winkel des Lebens zu bringen.“

6G-Spektrum: Erweiterung der Grenzen

6G würde ein Spektrum mit einer zusammenhängenden Ultrabreitbandbandbreite im Bereich von Hunderten von MHz bis zu Dutzenden von GHz erfordern, um neue Dienste wie mobile High-Fidelity-Hologramme und wirklich immersive erweiterte Realität (XR) zu ermöglichen, die sich durch Ultrahochgeschwindigkeitskommunikation und große Menge auszeichnen von Dateien. Es gibt auch eine wachsende Nachfrage nach einer größeren Abdeckung. Als Reaktion auf diese Anforderungen schlägt Samsung vor, alle verfügbaren Bänder für 6G in Betracht zu ziehen, vom Low-Band unter 1 GHz bis zum Mid-Band im Bereich von 1–24 GHz und High-Band im Bereich von 24–300 GHz.

Es unterstreicht auch die Bedeutung der Sicherung neuer Bänder für den kommerziellen Einsatz von 6G, da 5G-Netze noch in Betrieb sein werden, wenn der 6G-Einsatz beginnt. Das mittlere Band im Bereich von 7 bis 24 GHz ist ein Kandidat, der eine schnellere Datengeschwindigkeit und eine angemessene Abdeckung unterstützen kann. Das Sub-Terahertz (Sub-THz)-Band im Bereich von 92–300 GHz wird zur Unterstützung von Ultrahochgeschwindigkeitsdatenraten in Betracht gezogen. Das Whitepaper erwähnt auch das Refarming bestehender Bänder, die für 3G-, 4G- und 5G-Netze verwendet werden, auf 6G-Betrieb als eine weitere Möglichkeit, alle für 6G erforderlichen Frequenzen zu erhalten. Darüber hinaus stellt sie fest, dass die Erforschung zukunftsweisender Vorschriften und Technologien zur Frequenznutzung unerlässlich ist, um 6G und andere Dienste mit dem begrenzten Spektrum effizient und flexibel zu unterstützen.

Jüngste Erkenntnisse zu 6G-Kandidatentechnologien

Zusammen mit der Veröffentlichung des Whitepapers zum 6G-Spektrum hebt Samsung auch seine Forschungsergebnisse zu einigen 6G-Technologiekandidaten hervor – insbesondere zu Sub-THz-Bandkommunikation, rekonfigurierbarer intelligenter Oberfläche (RIS), Cross Division Duplex (XDD), Vollduplex, künstlich Intelligenz (AI)-basierte Nichtlinearitätskompensation (AI-NC) und AI-basierte Energieeinsparung (AI-ES).

Sub-THz gilt als Spektrumskandidat für die 6G-Kommunikation, von der erwartet wird, dass sie die Datenrate von bis zu 1 Terabit pro Sekunde (Tbps) unterstützt, 50-mal schneller als 20 Gbps von 5G-Netzwerken. Samsung demonstrierte im Juni 2021 erfolgreich eine Datenrate von 6 Gbit/s in einer Entfernung von 15 Metern in Innenräumen und 12 Gbit/s in einer Entfernung von 30 Metern in Innenräumen und 2,3 Gbit/s in einer Entfernung von 120 Metern im Freien im folgenden Jahr.

RIS kann die Strahlschärfe verbessern und das drahtlose Signal unter Verwendung einer Metamaterialoberfläche in eine gewünschte Richtung lenken oder reflektieren. Dies kann den Durchdringungsverlust verringern und auch Hochfrequenzsignale wie mmWave blockieren. Samsung demonstrierte, dass seine RIS-Linsentechnologie die Signalstärke um das Vierfache und den Strahlsteuerungsbereich um das 1,5-fache verbessern kann.

XDD kann die Ausbreitungsdistanz des Uplink-Signals im TDD-System um das Zweifache verbessern, indem es die kontinuierliche Uplink-Übertragung in einem kleinen Teil der Systembandbreite ermöglicht. Daher ist XDD in der Lage, die Abdeckung des TDD-Systems, das häufig in Hochfrequenzbändern verwendet wird, dramatisch zu verbessern. Samsung demonstrierte seine Kerntechnologie, die Selbststörungsunterdrückung an der Basisstation.

Bei Vollduplex können Datenübertragung und -empfang gleichzeitig auf derselben Frequenz erfolgen, sodass sich die Datengeschwindigkeit bis auf das Zweifache erhöht. Samsung führte einen erfolgreichen Vollduplex-Test im mmWave-Band mit einer Basisstation und einem Endgerät in 100 Metern Entfernung durch und demonstrierte die Selbstinterferenzunterdrückung von über 114 dB und eine 1,9-fache Verbesserung der Datenrate.

AINC verwendet KI, um Signalverzerrungen zu korrigieren, die durch Nichtlinearität in einem Sendeleistungsverstärker verursacht werden. Dies kann die Abdeckung und Qualität für hochratige Datensignale dramatisch verbessern. Samsung demonstrierte eine 1,9-fache Verbesserung der Abdeckung für Hochgeschwindigkeits-Uplink-Daten und eine 1,5-fache Verbesserung der Übertragungsgeschwindigkeit für eine gegebene Abdeckung.

AIES verwendet KI, um den Energieverbrauch an Basisstationen zu reduzieren, indem die Ein-/Ausschaltparameter ausgewählter Zellen basierend auf der Verkehrslast angepasst werden. Dies wirkt sich nicht auf die Netzwerkleistung aus. In einer realdatenbasierten replizierten Simulation von Basisstationen hat Samsung KI-ES angewendet, um eine Energieeinsparung von mehr als 10 % zu demonstrieren.

Samsung plant, weitere Details und die Ergebnisse seiner 6G-Forschung auf dem ersten Samsung 6G-Forum des Unternehmens (samsung6gforum.com ) geplant am 13. Mai 2022.

Weitere Informationen zum „Samsung Tech Forum“ finden Sie auf der Website von Samsung Research unter research.samsung.com/events.

¹ Das Whitepaper zum 6G-Spektrum von Samsung steht unter zum Download bereit research.samsung.com.

² Das fortschrittliche Forschungs- und Entwicklungszentrum von Samsung Electronics, das die Entwicklung zukünftiger Technologien für seine Device eXperience-Abteilung anführt