Samsung Electronics ha publicado un documento técnico donde se muestra la visión de la compañía sobre 6G, la nueva generación de comunicaciones móviles. El documento, titulado “6G Spectrum: Expanding the Frontier“, da continuidad a un primer whitepaper publicado a principios de 2020 y analiza diferentes métodos que permiten conseguir las bandas de espectro necesarias para 6G.
“Comenzamos nuestro viaje hace mucho tiempo para comprender, desarrollar y estandarizar la tecnología de comunicaciones 6G”, señala Sunghyun Choi, vicepresidente ejecutivo y director del Centro de Investigación de Comunicaciones Avanzadas de Samsung Research. “Estamos comprometidos a tomar la iniciativa y compartir nuestros hallazgos para difundir nuestra visión de llevar la próxima experiencia hiperconectada a todos los rincones de la vida”.
Espectro 6G: ampliando la frontera
6G requerirá un espectro con un ancho de banda contiguo de banda ultraancha que pasa de cientos de MHz a decenas de GHz para permitir nuevos servicios, como hologramas móviles de alta fidelidad y realidad extendida (XR) verdaderamente inmersiva que se caracterizan por comunicaciones de ultra alta velocidad y gran cantidad de datos. También hay una demanda creciente de una mayor cobertura. En respuesta a estos requisitos, Samsung propone considerar todas las bandas disponibles para 6G, desde la banda baja por debajo de 1 GHz, hasta la banda media en el rango de 1-24 GHz y la banda alta en el rango de 24-300 GHz.
También destaca la importancia de asegurar nuevas bandas para implementaciones comerciales de 6G, ya que las redes 5G seguirán operativas cuando comience la implementación de la sexta generación. La banda media dentro del rango de 7-24 GHz es un candidato que puede admitir una velocidad de datos más rápida y una cobertura razonable. Se está considerando la banda de subterahercios (sub-THz) en el rango de 92 a 300 GHz para admitir la velocidad de datos de ultra alta velocidad. El libro blanco también menciona la reorganización de las bandas existentes utilizadas para redes 3G, 4G y 5G para operar 6G como otra forma de obtener todo el espectro necesario para esta nueva tecnología. Además, señala que la investigación sobre regulaciones y tecnologías con visión de futuro sobre la utilización del espectro es esencial para brindar un soporte eficiente y flexible de 6G y otros servicios con el espectro limitado.
Hallazgos recientes sobre tecnologías candidatas a 6G
Junto con el lanzamiento del documento sobre el espectro 6G, Samsung también destaca los hallazgos de su investigación sobre algunas de las tecnologías candidatas a 6G, específicamente sobre comunicaciones de banda sub-THz, superficie inteligente reconfigurable (RIS, del inglés reconfigurable intelligent surface), dúplex de división cruzada (XDD, cross división duplex), dúplex completo, Inteligencia Artificial basa en compensación de no linealidad (AI-NC) y ahorro de energía basado en AI (AI-ES).
- Sub-THz se considera un candidato de espectro para las comunicaciones 6G, que se espera que admita una velocidad de datos de hasta 1 Terabits por segundo (Tbps), 50 veces más rápido que los 20 Gbps de las redes 5G. Samsung demostró con éxito una velocidad de datos de 6 Gbps a una distancia de 15 metros en interiores en junio de 2021, y de 12 Gbps a una distancia de 30 metros en interiores y de 2,3 Gbps a una distancia de 120 metros en exteriores el año siguiente.
- RIS puede mejorar la nitidez del haz y puede dirigir o reflejar la señal inalámbrica en la dirección deseada con el uso de una superficie de metamaterial. Puede reducir la pérdida de penetración y el bloqueo de la señal de alta frecuencia, por ejemplo, mmWave. Samsung demostró que su tecnología de lentes RIS puede mejorar la intensidad de la señal cuatro veces y el rango de dirección del haz 1,5 veces.
- XDD puede optimizar la distancia de propagación de la señal de enlace ascendente hasta dos veces en el sistema TDD al permitir la transmisión continua de enlace ascendente en una pequeña porción del ancho de banda del sistema. Por lo tanto, XDD es capaz de mejorar drásticamente la cobertura del sistema TDD que se usa a menudo en bandas de alta frecuencia. Samsung demostró en su tecnología principal, la cancelación de la autointerferencia en la estación base.
- Con full dúplex, la transmisión y recepción de datos pueden realizarse simultáneamente utilizando la misma frecuencia, de modo que la velocidad de datos aumenta hasta dos veces. Samsung llevó a cabo con éxito una prueba del dúplex completo en la banda mmWave con una estación base y un terminal a 100 metros de distancia, demostrando la cancelación de la autointerferencia de más de 114 dB y una mejora de 1,9 veces en la tasa de datos.
- AI-NC utiliza AI en el receptor para compensar la distorsión de la señal causada por la no linealidad del amplificador de potencia de un transmisor y, por lo tanto, puede mejorar significativamente la cobertura y la calidad de las señales de datos de alta velocidad. Samsung demostró una mejora de 1,9 veces en la cobertura para datos de enlace ascendente de alta velocidad y una mejora de 1,5 veces en la velocidad de transmisión para una cobertura determinada.
- AI-ES aprovecha la IA para minimizar el consumo de energía en la estación base ajustando los parámetros que controlan el encendido/apagado de las celdas seleccionadas según la carga de tráfico, sin afectar el rendimiento de la red. En una simulación replicada basada en datos reales de estaciones base, La firma coreana aplicó AI-ES para demostrar un ahorro de energía de más del 10%.
