Το πρότυπο 6G παίρνει μορφή: Οι αποφάσεις-κλειδιά προς το Release 21
Το 3GPP προχώρησε στις συνεδριάσεις του Σεπτεμβρίου στη Μαδρίτη σε νέους τύπους συσκευών αναφοράς για το 6G και σε υψηλότερη διαμόρφωση uplink για το FWA, ενώ κρίσιμες αποφάσεις για τη μετάβαση από το 5G αναβλήθηκαν για τον Δεκέμβριο.
Η πρώτη έκδοση του προτύπου 6G αποκτά σταδιακά συγκεκριμένο περιεχόμενο. Σύμφωνα με ανάλυση του RCR Wireless, οι συνεδριάσεις του Σεπτεμβρίου αξιοποίησαν το ήδη διαμορφωμένο υπόβαθρο που βασίζεται στο 5G, με πρόοδο τόσο στις απαιτήσεις των συσκευών όσο και στις δυνατότητες του φυσικού επιπέδου (physical layer). Στις ολομέλειες της Μαδρίτης, η εργασία προχώρησε σε πολλά μέτωπα: τους πρώτους τύπους συσκευών αναφοράς, τη διαμόρφωση (modulation), τη μετάβαση από το 5G στο 6G, την aggregation και το 6G Core, ενώ παράλληλα συνεχίστηκε η εξέλιξη της δορυφορικής συνδεσιμότητας 5G-Advanced.
Ένα πρώτο σύνολο τύπων συσκευών αναφοράς
Στο LTE, οι διαφορετικές κατηγορίες εξοπλισμού χρήστη (UE) χρησιμοποιούνταν για να δηλώσουν τα διαφορετικά επίπεδα δυνατοτήτων κάθε συσκευής. Το 5G εγκατέλειψε αυτή την προσέγγιση, καθώς η απόδοση εξαρτάται ολοένα και περισσότερο από τη διαμόρφωση φέροντος και εύρους ζώνης που επιλέγει ο κάθε πάροχος. Παρ' όλα αυτά, στην πράξη προέκυψαν διαφορές στις ραδιοαπαιτήσεις για προϊόντα όπως οι συσκευές αυτοκινήτων και τα XR devices.
Με αυτό το σκεπτικό, το 3GPP ξεκίνησε ένα αρχικό πλαίσιο με τρεις τύπους συσκευών αναφοράς, που καλύπτουν το massive Internet of Things (IoT), το enhanced mobile broadband (eMBB) και το fixed wireless access (FWA) ως αρχικές περιπτώσεις χρήσης. Συμφωνήθηκε επίσης ότι κάθε UE στο 6G θα πρέπει να αντιστοιχίζεται σε έναν και μόνο τύπο συσκευής αναφοράς.
Κάθε τύπος συσκευής αναφοράς συνδέεται με τουλάχιστον τέσσερα βασικά χαρακτηριστικά: τον ελάχιστο αριθμό κεραιών ή αλυσίδων εκπομπής, τον ελάχιστο αριθμό κεραιών ή αλυσίδων λήψης, το μικρότερο μέγιστο εύρος ζώνης του UE για το downlink και το μικρότερο μέγιστο εύρος ζώνης για το uplink. Οι τύποι αυτοί προσφέρουν στο οικοσύστημα σημεία αναφοράς προσανατολισμένα στις περιπτώσεις χρήσης, επιτρέποντας παράλληλα προαιρετικές δυνατότητες εντός κάθε τύπου. Σε μελλοντικές συνεδριάσεις ενδέχεται να εξεταστούν πρόσθετοι τύποι —για προϊόντα όπως συσκευές αυτοκινήτων και wearables— καθώς και χαρακτηριστικά όπως η υποστήριξη διαμόρφωσης υψηλότερης τάξης και η κλάση ισχύος εκπομπής.
Υψηλότερη διαμόρφωση uplink για το FWA
Σε συνέχεια των κατευθύνσεων της ολομέλειας RAN τον Ιούνιο και των συζητήσεων των ομάδων εργασίας στο γ' τρίμηνο του 2026, η ολομέλεια του Σεπτεμβρίου εξέτασε δύο ζητήματα διαμόρφωσης για το Release 21: μέχρι ποιο σημείο θα επεκταθούν οι υψηλότερες υποστηριζόμενες τάξεις διαμόρφωσης και εάν θα υιοθετηθεί η modulation shaping.
Σε ένα σύστημα OFDM, η πληροφορία μεταφέρεται σε πολλά υποφέροντα που λειτουργούν ως παράλληλα κανάλια. Μια μεγαλύτερη constellation επιτρέπει σε κάθε σύμβολο να μεταφέρει περισσότερα bits υπό ευνοϊκές συνθήκες καναλιού, αυξάνοντας τη φασματική απόδοση και υποστηρίζοντας υψηλότερους ρυθμούς δεδομένων.
Το 5G υποστηρίζει ήδη έως 1024-QAM στο downlink και έως 256-QAM στο uplink. Για το Release 21, η ολομέλεια RAN του 3GPP συμφώνησε να αυξήσει την τάξη διαμόρφωσης του uplink σε 1024-QAM για συσκευές FWA, με κίνητρο την αύξηση της χωρητικότητας. Η σύσταση είναι στοχευμένη και όχι γενικευμένη: η ομάδα RAN1 δεν κατέληξε σε συναίνεση για άλλες αλλαγές στις μέγιστες τάξεις διαμόρφωσης, οπότε η πρόταση των 1024-QAM στο uplink για το FWA στέκεται προς το παρόν αυτόνομα.
Γιατί η constellation shaping μένει εκτός Release 21
Οι constellations στις προηγούμενες γενιές ήταν δισδιάστατες και απόλυτα τετραγωνικές, με τον ίδιο αριθμό σημείων (δύναμη του δύο) σε κάθε διάσταση — παράγοντας QAM constellations όπως το 4-QAM (γνωστότερο ως QPSK), 16-QAM, 64-QAM, 256-QAM, 1024-QAM και υψηλότερες τάξεις. Η κωδικοποίηση και το scrambling κάνουν παραδοσιακά κάθε σημείο να εμφανίζεται με την ίδια πιθανότητα, παράγοντας μια ομοιόμορφη κατανομή που είναι απλή και αποτελεσματική, αλλά όχι θεωρητικά βέλτιστη για την αποδοτικότητα της ζεύξης.
Το probabilistic shaping είναι μια τεχνική που επιδιώκει να βελτιώσει την αποδοτικότητα της ζεύξης, διατηρώντας το υπάρχον πλέγμα της constellation αλλά χρησιμοποιώντας συχνότερα τα σημεία κοντά στο κέντρο της απ' ό,τι εκείνα στα άκρα. Έτσι δημιουργείται μια πιο καμπανοειδής κατανομή που μπορεί να λειτουργεί πλησιέστερα στη χωρητικότητα του καναλιού.
Η τεχνική βρήκε υποστήριξη από μέρος της βιομηχανίας και η τεχνική εργασία συνεχίστηκε κατά τη διάρκεια του καλοκαιριού, συμπεριλαμβανομένων προσπαθειών να διατεθούν υλοποιήσεις προσομοιώσεων για ανεξάρτητη επαλήθευση. Ωστόσο, η RAN1 δεν κατέληξε σε συναίνεση για την υποστήριξή της στην πρώτη έκδοση του 6G. Οι εταιρείες ανέφεραν διαφορετικά αποτελέσματα αξιολόγησης και εξέφρασαν διαφορετικές απόψεις για τις επιπτώσεις στην υλοποίηση σε συσκευές και δίκτυα. Η modulation shaping δεν εξετάζεται λοιπόν προς το παρόν στο πλαίσιο του Release 21, αν και η συζήτηση ενδέχεται να συνεχιστεί σε μεταγενέστερες εκδόσεις.
Η βάση μετάβασης από το 5G στο 6G
Νωρίς στη μελέτη του 6G, το 3GPP προσδιόρισε ως προεπιλεγμένη διαδρομή μετάβασης το 6G standalone (SA) με multi-RAT spectrum sharing (MRSS). Το MRSS επιτρέπει την ταυτόχρονη λειτουργία 5G και 6G εντός του ίδιου καναλιού, ώστε οι πάροχοι να εξυπηρετούν συσκευές και των δύο γενεών στο ίδιο φέρον.
Πέρα από αυτή τη βάση, το 3GPP μελέτησε τρεις πρόσθετες επιλογές μετάβασης: την Επιλογή 1 (6G-5G aggregation με το 6G ως anchor), την Επιλογή 2 (5G-6G aggregation με το 5G ως anchor) και την Επιλογή 3 (dual stack, με το 5G RAN συνδεδεμένο στο 5G Core και το 6G RAN στο 6G Core).
Η συνεδρίαση αναμενόταν να αποφασίσει εάν θα υποστηριχθεί κάποια πρόσθετη επιλογή πέρα από το SA με MRSS. Η απόφαση δεν κατέστη δυνατή λόγω έλλειψης συναίνεσης και το ζήτημα μετατέθηκε για τον Δεκέμβριο. Η τελική επιλογή θα καθορίσει τον τρόπο με τον οποίο οι πάροχοι θα επαναχρησιμοποιήσουν το υπάρχον φάσμα και τις υποδομές τους, καθώς και το πόσο στενά θα παραμείνουν συνδεδεμένες οι πρώιμες αναπτύξεις 6G με το 5G.
6G-to-6G aggregation: προς μια πιο ενιαία προσέγγιση
Ενώ η μετάβαση αφορά τη συνύπαρξη δύο γενεών, ξεχωριστό ζήτημα είναι ο τρόπος με τον οποίο το 6G συνδυάζει τα δικά του φέροντα. Η carrier aggregation θεωρείται ένα από τα σημαντικότερα χαρακτηριστικά του 4G και του 5G, καθώς έχει δώσει τη δυνατότητα συνάθροισης των φασματικών πόρων των παρόχων, και αποτελεί την προεπιλεγμένη τεχνολογία aggregation για το 6G. Βασίζεται σε στενό συγχρονισμό και συντονισμό μεταξύ φερόντων και υλοποιείται συνήθως από έναν μόνο προμηθευτή σε collocated σενάρια.
Για αναπτύξεις που απαιτούν non-collocated aggregation —όπως ο συνδυασμός μιας macro cell με μια small cell, με πιθανώς non-ideal backhaul— το 5G κατέφυγε σε τεχνικές dual connectivity (DC). Η μελέτη του 6G εξετάζει το 6G-to-6G aggregation σε όλα αυτά τα σενάρια, τόσο collocated όσο και non-collocated, με ideal ή non-ideal backhaul, με στόχο μια πιο ενιαία προσέγγιση.
Η ολομέλεια RAN ανέθεσε στην RAN2, την ομάδα εργασίας για τα πρωτόκολλα της διεπαφής αέρα, να μελετήσει περαιτέρω το 6G-to-6G spectrum aggregation για non-collocated αναπτύξεις με non-ideal backhaul latency έως 10 ms, ανεξάρτητο scheduling και multi-vendor διαλειτουργικότητα.
Με στοιχεία από το RCR Wireless.
Πηγή: RCR Wireless