6G無線テクノロジー

6Gは第6世代の無線通信ネットワークで、前の世代にはなかったいくつかの新しいテクノロジーコンポーネントが含まれる見込みです。具体的には、通信またはジェスチャー認識でのTHz周波数のサポート、7～24 GHzの追加周波数、通信電波を用いたセンシング、人工知能と機械学習、再構成可能なインテリジェントサーフェスなどです。

いくつもの要因が6G規格のネットワークの開発を後押ししています。例えば、常に高速なデータレートと低遅延を必要とするエクステンデッドリアリティ（XR）で実現されるメタバースのような新しいアプリケーションです。今日の4Gおよび5Gネットワークでは、いつでもどこでも、こうしたことを保証できる訳ではありません。上記のテクノロジーコンポーネントを組み合わせることで、状況の改善とリンク性能の向上を図り、こうしたアプリケーションの実現につなげることができます。

6Gは、4G LTE（410 MHz～6 GHz）および5G New Radio（410 MHz～7.125 GHz、24.25～71 GHz）と同じ周波数でも動作しますが、6GではFR2-0（7.125 to 24.25 GHz）などの追加の周波数レイヤーとサブTHz周波数がサポートされるようになります。これは、6Gが最大1 Tbpsのピーク・データ・レートを目指しているためです。こうしたデータ速度を実現するには、10 GHz（またはそれ以上）という広い帯域幅が必要になります。このような広い帯域幅は、THz周波数レンジの高い周波数でしか得られません。

6G無線通信には、現在の5Gモバイルネットワークにはないいくつかのテクノロジーコンポーネントが採用される予定です。例えば、THz通信のサポート、通信電波を用いたセンシング、人工知能および機械学習、再構成可能なインテリジェントサーフェス（RIS）などです。

また、6Gでは、容量とスループットの向上に加えて、遅延の低減が実現され、5Gアプリケーションの性能が拡張される見込みです。6Gでは、5Gと比較して利用できる周波数が増えるため、センシング、イメージング、位置特定、物体検出を通じて無線接続の革新的なアプリケーションをサポートすることが可能になります。ある興味深いアプリケーションでは、取得した情報を使用してエアインタフェースでビームアライメント管理を支援することが計画されています。全体を通して6Gと5Gを比較して見た場合、6Gでは、信号処理に機械学習ベースのアルゴリズムをインテリジェントに適用することで、通信リンク性能が向上します。

モバイルエッジコンピューティングでは、AI機能へのアクセスの向上と高度なモバイルデバイスのサポートにより、モバイルネットワークの伝送エラーの低減とスペクトラム効率の向上が実現します。

無線通信規格の一般的なテクノロジーサイクルは10年です。5G New Radioの商業利用は2019年に始まりました。5Gネットワークの展開は現在進行中で、5Gの明確な進化計画も示されていますが、学界や研究機関の間では、一般的に6Gと呼ばれる次世代無線通信の基礎研究が始まっています。現時点での業界の予想では、6G無線通信ネットワークの商業展開が始まるのは、2029年後半か2030年初めごろとされています。

6Gにはさまざまな種類の新しいユースケースやアプリケーションがあります。例えば、真の没入型エクステンデッドリアリティ、モバイルホログラムを含むホログラフィック通信、デジタルツイン、レプリカなどです。これらのアプリケーションのほとんどは、従来とは比較にならない高い性能を必要とするため、今日の通信規格では実現不可能です。

5G New Radio規格と同様、6Gでも、7.125 GHzまでの周波数レンジ1（FR1）と、24.25 GHz～71 GHzのミリ波周波数レンジ2（FR2）が利用されます。それに加えて、6Gに関する現在の研究では、THz周波数と、7.125 GHz～24.25 GHzの周波数（FR3またはFR2-0と呼ばれることもあります）の使用が提案されています。