三星發表6G頻譜白皮書與最新研究成果

on 18.05.2022
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三星擘畫新世代通訊系統發展藍圖

三星電子發表最新版6G白皮書《6G頻譜:全頻段超前部署》(6G Spectrum: Expanding the Frontier(註一),詳述對新世代6G通訊技術的展望,及取得全球頻譜資源的可行方式,以達三星於2020年7月版白皮書立定的發展目標。

 

三星研究院(註二)執行副總裁暨前瞻通訊研究中心負責人Sunghyun Choi表示:「三星很早即著手籌備新世代6G通訊技術,持續累積研發實力並推動標準化。三星致力於引領6G技術發展,分享研究成果並傳遞三星的願景,將下一個超連結體驗帶入生活的每個角落。」

 

 

6G頻譜:全頻段超前部署

6G網路仰賴數百MHz到數十GHz連續頻寬的超寬頻頻譜,以實現超高速傳輸和處理巨量資料的新興服務,例如高度逼真的行動全像投影和真正的沉浸式延展實境(XR)等。而隨著產業對於更大覆蓋範圍的需求日漸增加,三星提議將所有6G可用頻段納入考量,包括1GHz以下的低頻段、1-24GHz的中頻段及24-300GHz的高頻段。

 

三星強調必須確定6G商用網路可用的頻段,因6G開始部署後,5G網路仍將持續運行,介於7-24GHz間的中頻段是選項之一,不僅支援高速傳輸,亦有足夠的覆蓋範圍。92-300GHz的次太赫茲(Sub-THz)頻段則適合應用於超高速資料傳輸。為了取得6G必要的頻譜資源,將目前3G、4G和5G網路使用的頻段重整也是可行方法。白皮書中還提到,有關頻譜運用的法規與超前部屬所需的前瞻技術,才能彈性配置有限的頻譜資源,以最有效率的方式提供6G和其他服務。

 

6G適用技術的最新研究成果

除6G頻譜白皮書外,三星同步發表幾項可行技術的研究成果,包括:次太赫茲頻段的通訊技術、可 重 構 智 慧 表 面(reconfigurable intelligent surfaces,RIS)、交叉分割雙工(cross division duplex,XDD)、全雙工(full duplex)、基於人工智慧的非線性補償(AI-based nonlinearity compensation,AI-NC),及基於人工智慧的節能技術(AI-based energy saving,AI-ES)。

 

次太赫茲為6G通訊的可用頻譜之一,資料傳輸速率將達1Tbps,是5G網路20Gbps的50倍快。於2021年6月的展示中,三星成功在室內15公尺的距離內,實現6Gbps的資料傳輸速率。2022年稍早則達成室內30公尺12Gbps和室外120公尺2.3Gbps的傳輸速率表現。

 

可重構智慧表面(RIS)是以超材料(metamaterial)構成的平面,可提升波束銳利度,進而將無線訊號精準導向或反射至指定方位。此技術有助減少高頻訊號(如毫米波)的穿透損耗和受到阻擋的狀況。三星展示的RIS透鏡技術可將訊號強度提升4倍,波束導向範圍增加1.5倍。

 

交叉分割雙工(XDD)利用一小部分的分時雙工(TDD)系統頻寬進行連續上行(uplink)傳輸,使上行訊號的傳播距離增加兩倍。因此,此技術將大幅提升主要應用於高頻段的TDD系統之覆蓋範圍。三星更於基地台成功展示其自干擾消除的核心技術。

 

全雙工技術是指資料在傳輸與接收時於同頻率上同時進行,速率可達原先的兩倍之多。三星以距離100公尺遠的基地台和終端設備測試毫米波全雙工傳輸,成功將自干擾消除114dB以上,傳輸速率增至1.9倍。

 

AI-NC是指在接收端利用人工智慧技術,補償傳輸端非線性功率放大器所造成的訊號失真,能顯著提升高速訊號的覆蓋範圍和品質。三星的測試結果將高速上行資料的覆蓋範圍提升1.9倍,並將特定範圍內的傳輸速率增至1.5倍。

 

AI-ES透過AI技術將基地台耗能降至最低,且整體網路性能不受影響,依據訊務負載,調整特定小型基地台電源開/關的參數。於測試中,三星複製大量資料以模擬基地台真實運作狀況,便發現在導入AI-ES技術後,能節省超過10%的能源。

 

三星於2022年5月13日舉辦首屆「三星6G論壇」(samsung6gforum.com),分享更多關於6G技術的研究成果。

 

如欲瞭解更多關於「三星科技論壇」(Samsung Tech Forum)的資訊,請造訪三星研究院網站 research.samsung.com/events

 

註一:如欲下載三星6G頻譜白皮書,請造訪research.samsung.com

註二:三星電子設立的前瞻技術研發中心,負責為裝置體驗事業群研發新世代技術。

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