6G

電気通信分野において、6G は無線通信の第 6 世代技術の将来の技術標準の名称です。

これは5G（ITU-R IMT-2020 ）の後継として計画されており、現在は標準化プロセスの初期段階にあり、ITU-RによってIMT-2030 ^[1]として追跡されており、フレームワークと全体的な目標は勧告ITU-R M.2160-0で定義されています。^{[2] [3]以前の世代のセルラーアーキテクチャと同様に、} 3GPPやETSIなどの標準化団体、および次世代モバイルネットワーク（NGMN）アライアンスなどの業界団体が、その開発で重要な役割を果たすことが期待されています。^{[4] [5] [6]}

数多くの企業（エアテル、アンリツ、アップル、エリクソン、フライ、ファーウェイ、ジオ、キーサイト、LG、ノキア、NTTドコモ、サムスン、Vi、小米）、研究機関（技術革新研究所、大学間マイクロエレクトロニクスセンター）、国々（米国、英国、欧州連合加盟国、ロシア、中国、インド、日本、韓国、シンガポール、サウジアラビア、アラブ首長国連邦、イスラエル）が6Gネットワ​​ークに関心を示しており、この取り組みに貢献することが期待されています。^{[7] [8] [9] [10] [11] [12] [13]}

6Gネットワ​​ークは、無線インターフェース変調および符号化技術のさらなる改善と物理層技術の進歩により^{、前世代よりも大幅に高速になる可能性があります。 [ 14 ]}提案には、衛星やWiFiなどの非セルラーアクセス、正確な位置情報サービス、より多くのセンサーネットワーク、AR / VR、AIワークロードをサポートする分散エッジコンピューティングのフレームワークを含む可能性のあるユビキタス接続モデルが含まれています。^[5]その他の目標には、ネットワークの簡素化と相互運用性の向上、遅延の低減、エネルギー効率の向上が含まれます。^{[2] [16]これにより、ネットワークオペレーターは、ローカル}スペクトルライセンス、スペクトル共有、インフラストラクチャ共有、インテリジェントな自動管理を備えた、6G向けの柔軟な分散型ビジネスモデルを採用できるようになります。一部の人は、機械学習/ AIシステムを活用してこれらの機能をサポートできると提案しています。^{[17] [18] [19] [16] [20]}

NGMNアライアンスは、「6Gは本質的に5G RANインフラのハードウェア更新を引き起こしてはならない」と警告し、「実証可能な顧客ニーズに対応しなければならない」としている。^[16]これは、5G展開のコストに関する業界の感情と、特定のアプリケーションと収益源が期待に応えられていないことへの懸念を反映している。^{[21] [22] [23]} 6Gは2030年代初頭に展開を開始すると予想されているが、^{[14] [22] [24]}このような懸念を考えると、どの機能と改善が最初に実装されるかはまだ明らかではない。

6Gネットワ​​ークは2030年代初頭までに開発され、リリースされる予定です。^{[25] [26]} 6Gの特許申請件数が最も多いのは中国です。^[27]

最近の学術出版物では、6Gとそれに含まれる可能性のある新機能の概念化が行われています。人工知能（AI）は、6GがAIインフラストラクチャをサポートすることから「AIによる6Gアーキテクチャ、プロトコル、および運用の設計と最適化」まで、多くの予測に含まれています。^[28] Nature Electronicsの別の研究では、6G研究のフレームワークを提供しようとしており、「人間中心のモバイル通信は依然として6Gの最も重要なアプリケーションであり、6Gネットワ​​ークは人間中心であるべきだと私たちは考えています。したがって、高いセキュリティ、機密性、プライバシーは6Gの重要な機能であるべきであり、ワイヤレス研究コミュニティは特に注意を払う必要があります。」と述べています。^[29]

6Gの周波数帯域は未定です。当初、テラヘルツは6Gにとって重要な帯域と考えられていました。電気電子技術者協会は「100GHzから3THzの周波数は、未使用で未開拓のスペクトルが広範囲に存在するため、次世代の無線通信システムにとって有望な帯域である」と述べています。^[30]

要求される高速伝送をサポートする上での課題の1つは、エネルギー消費の制限と電子回路における関連する熱保護である。^[31]

現在、WRC では 6G/IMT-2030 向けにミッドバンドを検討中です。

ミリ波（30～300GHz）とテラヘルツ波（300～3,000GHz）は、一部の推測によれば、6Gで使用される可能性があります。ただし、これらの周波数の電波伝播は、1G、2G、3G、4Gで使用される電波よりも敏感な5GとWi-Fiで使用されるマイクロ波周波数（約2～30GHz）よりも障害物の影響を受けやすいです。そのため、特に導入コストのために5G mmWaveの導入が非常に限られていることを考えると、これらの周波数は商業的に実行可能ではない可能性があるという懸念があります。

2020年10月、電気通信業界ソリューション連合（ATIS）は、AT&T、エリクソン、テルス、ベライゾン、Tモバイル、マイクロソフト、サムスンなどで構成される「Next G Alliance」を立ち上げ、「今後10年間で6G以降の北米のモバイル技術リーダーシップを推進する」としている。^[32]

2022年1月、中国の紫山研究所は、同社の研究チームが、6G携帯電話技術の基盤となるテラヘルツ周波数帯域内で、実験室環境で初めて206.25ギガビット/秒（Gbit/s）のデータレートの世界記録を達成したと主張した。^[33]

2022年2月、中国の研究者らは、急速に回転が変化する超高周波電波の一種である渦ミリ波を使用して、記録的なデータストリーミング速度を達成したと発表しました。研究者らは、1秒間に1テラバイトのデータを1キロ（3,300フィート）の距離に送信しました。電波の回転の可能性は、1909年に英国の物理学者ジョン・ヘンリー・ポインティングによって初めて報告されましたが、それを利用することは困難であることが判明しました。張氏と同僚は、彼らのブレークスルーは、過去数十年にわたる世界中の多くの研究チームの懸命な努力の上に築かれたと述べました。ヨーロッパの研究者らは、1990年代に渦波を使用した最も初期の通信実験を実施しました。大きな課題は、回転波のサイズが距離とともに増加し、信号が弱まることで高速データ伝送が困難になることです。中国チームは、より集中した渦ビームを生成する独自の送信機を構築し、波を3つの異なるモードで回転させてより多くの情報を伝達し、膨大な量のデータを瞬時に拾い上げて解読できる高性能な受信装置を開発した。^[34]

2023年に日本の名古屋大学は、6Gネットワ​​ークに有用であると考えられる100GHz帯の電波を伝送するために、吸収と放射による減衰を最小限に抑える超伝導 材料であるニオブ金属^[35]を使用した3次元導波管の製造に成功したと報告した。

2020年11月6日、中国は13機の衛星を搭載した長征6号 ロケットを軌道に乗せた。衛星のうち1機は6G技術の実験台として機能したと報じられており、「世界初の6G衛星」と評されている。^[36]

5Gの展開中、中国はエリクソンを禁止し、中国のサプライヤー、主にHuaweiとZTEを優先した。^{[37] [検証失敗]} HuaweiとZTEはスパイ行為の懸念から多くの西側諸国で禁止された。^[38]これにより、6Gネットワ​​ークの断片化のリスクが生じる。^[39]共通標準の開発中は多くの権力闘争が予想される。^[40] 2024年2月、米国、オーストラリア、カナダ、チェコ共和国、フィンランド、フランス、日本、韓国、スウェーデン、英国は、6Gの「オープン、フリー、グローバル、相互運用性、信頼性、回復力、安全な接続」に関する一連の共通原則を支持すると述べた共同声明を発表した。^{[41] [42]}

6Gは経済競争力、国家安全保障、社会機能にとって重要な技術と考えられており、多くの国で国家の優先課題となっており、中国の第14次5カ年計画でも優先事項として挙げられている。^{[43] [44]}

多くの国は、異なるサプライヤーを統合し、ハードウェアとソフトウェアがサプライヤーから独立しているオープンRANアプローチを支持しています。 ^[45]

• Sharma, Ankush (2020年11月9日). 「6G企業：通信事業者が研究活動を本格化」. GreyB . 2021年6月2日閲覧。