6G

בתחום הטלקומוניקציה, 6G (קיצור של: 6th Generation, דור 6) הוא תקן הדור השישי הנמצא בפיתוח עבור טכנולוגיות תקשורת אלחוטית, התומכות ברשתות נתונים סלולריות. זהו היורש המתוכנן לטכנולוגיית 5G, ולפי הצפי יהיה מהיר יותר משמעותית, במהירות של כ-95 גס"ש. כמו קודמותיהן, רשתות 6G תהיינה רשתות סלולריות בפס רחב, בהן אזור השירות מחולק לאזורים גאוגרפיים קטנים הנקראים תאים (cell). מספר חברות (כמו נוקיה, אריקסון, וואווי, סמסונג, LG, אפל) גילו עניין רב ב-6G, כמו גם כמה מדינות (כגון סין, קוריאה הדרומית ויפן). 6G צפויה להיות זמינה מסחרית בשנות ה-30 של המאה ה-21. יש הערכות שמהירותה תהיה גבוהה מעבר לפי 50 מרשת 5G המהירה ביותר.

 טכנולוגיה 
מספר מחקרים תרמו להתקדמות ניכרת לקראת 6G. קבוצה שבסיסה אוניברסיטת קליפורניה בסנטה ברברה טענה להתקדמות משמעותית בטכנולוגיה שתאפשר את פיתוח המכשירים ל-6G. בשני מאמרים שפורסמו ב-"IEEE Electron Device Letters"
הם דיווחו על שימוש בטרנזיסטור עשוי מגליום ניטריד "קוטבי" בעל אלקטרונים בניידות גבוהה (HEMT). נוכחותו של מטען זה בטרנזיסטור מעניקה לטרנזיסטור את היכולת לפעול בתדרים גבוהים, מכיוון שהאלקטרונים חופשיים לנוע דרכו במהירות ללא הפרעה. אף על פי שהנתונים טרם פורסמו, החוקרים טוענים כי הם מראים תוצאות מבטיחות, ועל פי התוכנית שלהם הם בסופו של דבר יבדקו את הרכיבים החדשים בתדרים גבוהים אף יותר מבעבר (140GHz ו-230GHz, וגם בתדרים שבתחום הטרה-הרץ).Moore, Samuel. "NJIT Library Ez-Proxy Logon Page". Spectrum-Ieee-Org.Libdb.Njit.Edu, 2020, https://spectrum-ieee-org.libdb.njit.edu:8443/tech-talk/semiconductors/devices/breakthrough-could-lead-to-amplifiers-for-6g-signals.

בשנת 2020 מדענים מהאוניברסיטה הטכנולוגית של נאניאנג בסינגפור ומאוניברסיטת אוסקה ביפן הודיעו כי הם יצרו שבב שתוכנן במיוחד עבור 6G.

באוקטובר 2020 הברית לפתרונות בתעשיית הטלקומוניקציה (ATIS)  השיקה את "Next G Alliance", ברית המורכבת מ-AT&T, Ericsson, Telus, ורייזון תקשורת, T-Mobile, מיקרוסופט, סמסונג ואחרים ש"תקדם את המנהיגות הטכנולוגית בתחום המובייל בצפון אמריקה ב-6G ומעבר במהלך העשור הבא".

ב-6 בנובמבר 2020 שיגרה סין למסלול רקטה מדגם Long March 6 עם מטען של שלושה עשר לוויינים. על פי הדיווחים, אחד הלוויינים ישמש כלוויין בדיקה לטכנולוגיית 6G.

בפברואר 2022 הצהירו חוקרים סינים שהם השיגו שיא מהירות שידור נתונים באמצעות גלים מילימטריים. החוקרים שידרו נתונים בקצב של 1 טרה-בייט בשנייה למרחק של 1 ק"מ.

 שימוש בטכנולוגיית 6G לניטור סביבתי 
אחד מהיישומים החדשניים הנחקרים במסגרת טכנולוגיית 6G הוא שילוב בין תקשורת אלחוטית וחישה לצורכי ניטור סביבתי, במסגרת גישת ISAC – Integrated Sensing and Communication. בגישה זו, משאבי הרשת האלחוטית (כגון אנטנות, משדרים וקישורי תקשורת) מנוצלים באופן כפול – הן להעברת מידע והן לחישה של מאפייני הסביבה הפיזית. רשתות 6G צפויות לשלב חיישנים כחלק אינטגרלי מתשתיות התקשורת, תוך שימוש בגלים האלקטרומגנטיים עצמם לזיהוי פרמטרים סביבתיים כגון איכות אוויר, הרכב גזים באטמוספירה, לחות, טמפרטורה, תנאי מזג אוויר ואף זיהומים שונים. היכולת לבצע חישה פסיבית ואקטיבית דרך מערך תקשורת צפוף מבטיחה כיסוי נרחב, רציפות איסוף מידע בזמן אמת, וחיסכון באנרגיה ובעלויות תשתית.

אחד המרכיבים המרכזיים המאפשרים יכולות חישה אלו הוא השימוש הצפוי בתדרי טרה-הרץ (THz) בטכנולוגיות 6G – תחום תדרים גבוה (100–1,000 גיגה-הרץ) שבו מתקיימת בליעה סלקטיבית של קרינה על ידי מולקולות גז שונות. תופעה זו משמשת בסיס לטכנולוגיות ספקטרוסקופיה באוויר הפתוח (Over-the-Air or Remote THz Spectroscopy), המאפשרות לאפיין את הרכב הגזים באטמוספירה לפי "טביעת האצבע" הספקטרלית שלהם. כך ניתן למדוד ריכוזים של מזהמים כגון פחמן דו-חמצני (CO₂), מתאן (CH₄), תחמוצות חנקן (NOₓ), אוזון (O₃), אמוניה (NH₃) וגופרית דו-חמצנית (SO₂), גם כאשר הם מצויים בתערובות מורכבות ובטווחים משתנים.

מחקרים פורצי דרך, כגון זה שפורסם ב-IEEE Network, הדגימו מערכות חישה בתדרי תת-טרה־הרץ אשר שולבו עם אלגוריתמים של למידת מכונה לזיהוי וכימות מדויק של מזהמים באטמוספירה. החוקרים הצליחו לבצע סיווג של גזים על פי החתימה הספקטרלית שלהם ולשפר את הרגישות והדיוק באמצעות בינה מלאכותית – גם בתנאי שטח לא מבוקרים. מאמרים עדכניים ב-ScienceDirect מדגישים כי תדרי ה-THz מאפשרים חישה ברזולוציה גבוהה במיוחד, ומציעים פלטפורמה אחודה המשלבת תקשורת נתונים מהירה עם חישה סביבתית מדויקת. חזון זה, של מערכת תקשורת רב-שימושית, נתמך על ידי יוזמות מחקר ופיתוח באקדמיה ובתעשייה באירופה, בארצות הברית ובמדינות נוספות.

בנוסף לחישה ישירה של גזים, טכנולוגיות ISAC מאפשרות גם הסקת מידע סביבתי על בסיס השפעת תנאי הסביבה על אותות התקשורת עצמם – לדוגמה, שינוי בעוצמת האות עקב גשם, לחות או ערפל. כך ניתן לנטר משקעים, תנאי אקלים ואף פליטות תעשייתיות ללא צורך בפריסת חיישנים נפרדת. שילוב נתונים אלו עם בינה מלאכותית פותח אפיקים חדשים לחיזוי אסונות טבע, ניטור סביבתי עירוני, וזיהוי חריגות בזמן אמת – והכל על גבי תשתית תקשורת אחת, צפופה ומתקדמת.

 קישורים חיצוניים 
 רשתות 6G: הועברו נתונים אלחוטיים בקצבי טרא-הרץ למרחק 320 מטרים, באתר טלקום ניוז, 15 בספטמבר 2022
 6G Could Pull Double Duty to Monitor Climate Change, IEEE spectrum, 16 November 2023 

 הערות שוליים 

קטגוריה:האינטרנט של הדברים
קטגוריה:תקשורת סלולרית