Samsung publiceert 6G Spectrum Whitepaper en onderzoeksresultaten

Samsungs visie en plannen ter voorbereiding op de volgende generatie communicatiesystemen

Samsung heeft een whitepaper gepubliceerd met zijn visie voor het beveiligen van wereldwijde frequentiebanden voor 6G, de volgende generatie communicatietechnologie. Het paper, “6G Spectrum: Expanding the Frontier[1],” bespreekt de randvoorwaarden voor het benodigde spectrum om Samsungs 6G-visie te realiseren. De 6G-visie van Samsung is in juli 2020 geïntroduceerd in een whitepaper.

“We zijn onze reis om de 6G-communicatietechnologie te begrijpen, te ontwikkelen en te standaardiseren lang geleden gestart”, zei Sunghyun Choi, Executive Vice President en Head of the Advanced Communications Research Center bij Samsung Research.[2] “We willen het voortouw nemen en onze bevindingen delen om zo onze visie van hyperverbonden ervaringen te verspreiden”.

6G Spectrum: de grens verleggen
6G vereist een spectrum met ultrabreedband aaneengesloten bandbreedte, variërend van honderden MHz tot tientallen GHz om nieuwe diensten mogelijk te maken. Denk aan storingsvrije mobiele hologrammen en meeslepende extended reality (XR) die worden gekenmerkt door ultrasnelle communicatie en grote datahoeveelheden. Er is ook een groeiende vraag naar betere dekking. Daarom stelt Samsung voor om alle beschikbare banden voor 6G in overweging te nemen, van low-band onder 1 GHz, tot mid-band in het 1-24 GHz-bereik en high-band in het 24-300 GHz-bereik.

Het is ook belangrijk om nieuwe banden voor commercieel gebruik van 6G veilig te stellen, aangezien 5G-netwerken nog steeds gebruikt worden wanneer de implementatie van 6G begint. De mid-band binnen het 7-24 GHz-bereik met een hogere datasnelheid en een redelijke dekking kan hierin ondersteunend zijn. De sub-terahertz (sub-THz) band in het 92-300 GHz-bereik wordt overwogen voor ondersteuning van ultrahoge datasnelheid. Het whitepaper bespreekt ook het hergebruiken van bestaande banden die zijn ingezet voor 3G-, 4G- en 5G-netwerken als een andere manier om al het spectrum te verkrijgen dat nodig is voor 6G. Daarnaast wordt duidelijk dat onderzoek naar toekomstgerichte regelgeving en technologieën op het gebied van spectrumgebruik essentieel is om efficiënte en flexibele ondersteuning van 6G en andere diensten te bieden.

Nieuwe bevindingen over 6G-kandidaattechnologieën
Tegelijk met de publicatie van het whitepaper over het 6G-spectrum, belicht Samsung ook zijn onderzoeksresultaten met betrekking tot enkele kansrijke technologieën voor 6G. Dit gaat met name over sub-THz-bandcommunicatie, reconfigurable intelligent surface (RIS), cross division duplex (XDD), full duplex, artificial intelligence (AI)-based nonlinearity compensation (AI-NC) en AI-based energy saving (AI-ES).

Sub-THz wordt beschouwd als een spectrumkandidaat voor 6G-communicatie, die naar verwachting de datasnelheid tot 1 Terabit per seconde (Tbps) zal ondersteunen, 50 keer sneller dan 20 Gbps van 5G-netwerken. Samsung demonstreerde in juni 2021 met succes een datasnelheid van 6 Gbps op een afstand van 15 meter binnenshuis. Ook demonstreerde Samsung 12 Gbps op een afstand van 30 meter binnenshuis en 2,3 Gbps op een afstand van 120 meter buitenshuis het jaar daarop.

RIS kan de bundelscherpte verbeteren en het draadloze signaal in een gewenste richting sturen of reflecteren met behulp van een metamateriaaloppervlak. Het kan het penetratieverlies en de blokkering van hoogfrequente signalen, bijvoorbeeld mmWave, verminderen. Samsung toonde aan dat RIS-lenstechnologie de signaalsterkte met vier keer en het straalstuurbereik met 1,5 keer verbetert.

XDD kan de verspreidingsafstand van het uplink-signaal tot twee keer verbeteren in het TDD-systeem door de continue uplink-transmissie in een klein deel van de systeembandbreedte mogelijk te maken. Daarom is XDD in staat om de dekking van het TDD-systeem dat vaak in hoogfrequente banden wordt gebruikt, drastisch te verbeteren. Samsung demonstreerde zijn kerntechnologie, zelfinterferentie-annulering, bij het basisstation.

Bij full-duplex kunnen de datatransmissie en -ontvangst gelijktijdig plaatsvinden op dezelfde frequentie, waardoor de datasnelheid tot wel twee keer zo hoog wordt. Samsung voerde een succesvolle test uit van de full-duplex in de mmWave-band met een basisstation en een terminal op 100 meter afstand. Dit toonde de zelfinterferentieonderdrukking van meer dan 114 dB en een 1,9-voudige verbetering van de gegevenssnelheid aan.

AI-NC gebruikt AI bij de ontvanger om de signaalverstoring te compenseren die wordt veroorzaakt door de non-lineariteit van de eindversterker van een zender. Hierdoor kan de dekking en kwaliteit van gegevenssignalen met hoge snelheid aanzienlijk verbeteren. Samsung toonde een 1,9-voudige verbetering van de dekking voor high-speed uplink-gegevens en een 1,5-voudige verbetering van de transmissiesnelheid voor een bepaalde dekking.

AI-ES maakt gebruik van AI om het energieverbruik bij het basisstation te minimaliseren door de parameters aan te passen die het in- en uitschakelen van geselecteerde cellen regelen, afhankelijk van de belasting. Zonder de netwerkprestaties te beïnvloeden. In een echte op data gebaseerde gerepliceerde simulatie van basisstations paste Samsung AI-ES toe om een ​​energiebesparing van meer dan 10% aan te tonen.

Samsung deelt meer details en bevindingen van het 6G-onderzoek op het eerste Samsung 6G-forum (samsung6gforum.com) dat plaatsvindt op vrijdag 13 mei 2022 van 02:00 tot 09:00 uur Nederlandse tijd.

Bezoek voor meer informatie over het ‘Samsung Tech Forum’ de Samsung Research website via research.samsung.com/events.

[1] Het whitepaper over het 6G-spectrum van Samsung kan worden gedownload op research.samsung.com.

[2] De geavanceerde R&D-hub van Samsung Electronics, die leiding geeft aan de ontwikkeling van toekomstige technologieën voor de Device eXperience-divisie.