روجر نيكولز: 6G تدور حول التأثيرات وليس معدلات البيانات
بينما كان معظمنا يتكيف مع وصول شبكات 5G في العالم من حولنا، كان Roger Nichols يفكر في6G. Nichols هو مدير برنامج 6G في Keysight، شركة تصنيع معدات الاختبار والقياس ومقرها كاليفورنيا.
بعبارة أخرى، تعد Keysight واحدة من الشركات التي تبني الأدوات التي يحتاجها باقي قطاع الاتصالات اللاسلكية لضمان أداء التقنيات المتطورة الخاصة بهم كما هو متوقع.
تحدثت IEEE Spectrum إلى Nichols حول كيفية تناسب شركات الاختبار والقياس مع مشهد تطوير 6G، ومقدار الوقت الذي يحتاجون إليه للتفكير في التقنيات اللاسلكية الجديدة عن بقية الصناعة، وما الذي يمكن توقعه من 6G.
روجر نيكولز في …
- لماذا لا تبني الشركات معدات الاختبار الخاصة بها
- عندما بدأت محادثة 6G
- ماذا تتوقع من 6 جي
- كيفية بناء معدات الاختبار التي ستحتاجها الصناعة
لماذا لا تقوم شركات الاتصالات مثل إريكسون ونوكيا بتصنيع معدات الاختبار والقياس الخاصة بهم داخل الشركة، إذا كانوا سيحتاجون إلى هذه المعدات لأبحاثهم في مجال التكنولوجيا اللاسلكية؟
روجر نيكولز: في حين أن هناك درجة من “افعلها بنفسك” هناك، اتضح أن هذا عمل متخصص تمامًا. يفضل معظم عملائنا أن يجعلونا خبراء للتعامل مع ذلك.
فكرة قياس الأشياء هي مقارنة سلوك بعض التصميم بمعيار مقبول. هذه المجموعة من المهارات والخبرات هي تخصصنا.
على سبيل المثال، يمكنك صنع الزردية والمطارق الخاصة بك، إذا كنت ترغب في بناء منزل. لكنك أفضل حالًا في شراء تلك من شخص يعرف كيفية القيام بذلك.
إنه ليس أفضل تشبيه، ولكن هذه طريقة واحدة للنظر إلى ما نقوم به: نحن نصنع الأدوات.
من الصعب تصميم أنظمة الاتصالات ونشرها على نطاق واسع. هذا تحد كبير بما يكفي لشركات مثلك التي ذكرتها.
لديهم أيديهم كاملة في جعل هذه الأنظمة المعقدة تعمل وفي البقاء قادرة على المنافسة. عليهم أن يصنعوا المليارون منهم وينشرونها في جميع أنحاء العالم، ويجب أن تعمل الأنظمة في الطقس البارد، في الطقس الحار، في المطر، وعوامل أخرى.
الطريقة التي أصفها هي، “عليكم أن تجعلوا الشبكة تعمل. مهمتنا هي مساعدتك على فهم ما إذا كان هذا يحدث بالفعل “.
روجر نيكولز من Keysight KEYSIGHT
لا تزال 5G في مرحلة مبكرة من نشرها، لكنك (وبقية الصناعة) بدأت بالفعل في التفكير في 6G.
متى بدأت إجراء تلك المحادثات لأول مرة؟
نيكولز: كانت أول مقابلة عامة أجريتها على 6G في أواخر صيف 2019. لذلك، كنا نفكر في هذا لفترة من الوقت.
قد يبدو هذا جنونًا بعض الشيء لأنه كان عام 2019 أيضًا عندما تم إطلاق أول شبكات إنتاج 5G – لأول مرة في كوريا الجنوبية في مارس ثم في ديسمبر في الولايات المتحدة. لقد مر أكثر من عامين بالنسبة لنا.
السبب وراء مشاركتنا مبكرًا هو أن المشاركة المبكرة والمستمرة مع القادة في الصناعة أمر بالغ الأهمية لتحقيق النجاح على المدى الطويل.
إذا كنت تفكر فقط في مبيعات 6G، فإن هذه الفرصة بدأت منذ عامين. إنها كميات صغيرة نسبيًا من الأعمال، لكنها موجودة. ولكن مع نمو ذلك، إذا لم نكن مشاركين في وقت مبكر ومستمر، يصبح من الصعب للغاية متابعة العمل على النطاق الذي تزدهر فيه شركة مثل شركتنا.
إن المشاركة في وقت مبكر يعني أيضًا بناء المصداقية مع القادة في الصناعة. هذا يعني أنك تعرف ما يحتاجون إليه في وقت مبكر.
بالنظر إلى أن هذه الأنظمة تستغرق وقتًا طويلاً للتطوير – بسبب مستوى التعقيد وبعض التكنولوجيا الجديدة التي يجب أن تنضج – فإن كونك جزءًا من هذا المسار طويل المدى يعد أمرًا ضروريًا للنجاح.
هل تعتقد أن شركات معدات الاختبار والقياس تحتاج إلى التفكير في 6G قبل بقية الصناعة؟ حتى تتمكن من توفير المعدات التي تحتاجها بقية الصناعة للحصول على الكرة في تطوير 6G؟
نيكولز: إذا فكرت في وقت نشر الأشياء، ثم في وقت لاحق عندما تكون في مرحلة الإنتاج – تبدأ عملية التصميم وعملية القياس وعملية التحقق قبل ذلك بوقت طويل.
لذلك، علينا التفكير فيما نحتاج إلى القيام به بشكل جيد قبل نشر الشبكة وتشغيلها. وهكذا، في سياق ما نقوم به، نحتاج إلى أن نسبق بقية الصناعة.
لن أقول إنه يجب علينا التفكير في 6G في وقت أبكر من أي شخص آخر. يستغرق البحث وقتًا طويلاً للانتقال من التقنيات الناشئة إلى شيء يمكنك وضعه في إثبات المفهوم ثم تجربته ونشره في النهاية.
لذلك بدأنا جميعًا في التفكير في هذا بنفس الإيقاع. نحن لسنا متقدمين بشكل كبير، ولكن يجب أن نكون متقدمين على الصناعة للتأكد من أن لديهم الأدوات عندما يحتاجون إليها أثناء تطوير أنظمتهم.
لذلك فهو وقت مبكر وفي الوقت الحقيقي. وهذا ليس مجرد عملاء تجاريين.
هذا يعني أيضًا كيانات البحث. ويجب أن نبقى على اطلاع بما يحدث على مستوى السياسة – الحكومات، مختبرات الأبحاث الحكومية، هذا النوع من الأشياء.
لا يزال الجيل السادس على بعد عدة سنوات، حيث يفكر الكثير في الصناعة في عام 2030 لعمليات النشر الأولى، أو قبل ذلك بقليل إذا كانوا متفائلين بشكل خاص. ومع ذلك، ما أنواع التوقعات التي تراها من الأشخاص في الصناعة لهذا الجيل القادم من اللاسلكي؟
نيكولز: لا يزال النشر الأولي لـ 6G في تلك المنطقة لعام 2030. من الواضح أن الأمر يستغرق عدة سنوات بعد ذلك حتى تصبح الأمور سائدة.
ما أصفه هنا لن يكون متسقًا مع ما ستراه في عام 2030. إنه أشبه بما ستراه في عام 2036 أو 2037.
إلى حد ما مثل 5G، لا يتم تعريف 6G من حيث عدد البنات في الثانية، أو مدى عرض النطاق الترددي، أو مستوى الطاقة، أو الطيف المستخدم. يتم تعريفه في كيفية استخدام الأنظمة وتأثيرها على المجتمع.
هذا نموذج فكري نقدي بدأ في أيام 5G، حيث كانوا يتصورون حالات الاستخدام التي سيتعين على النظام معالجتها وكيف سيحدث ذلك فرقًا في المجتمع. مع 6G، يعتبر سؤال “كيف سيحدث هذا فرقًا في المجتمع” جزءًا أكبر من المناقشة في الوقت الحالي.
ما هي تلك التأثيرات المجتمعية التي تحدد 6G؟
نيكولز: أحدهما يسمى “التنمية المستدامة”. ما يترجم إلى ذلك هو استخدام الاتصالات اللاسلكية المتنقلة بطريقة أكثر انتشارًا في المجتمع. لقد رأينا الكثير من هذا النوع من الحركة في العامين الماضيين مع COVID.
بالنسبة لأنظمة التعليم، يمكنك الحصول على الخبرة في التدريس والتفاعل في الأماكن التي لا تتوفر بها حاليًا، سواء كان ذلك في المناطق الريفية أو حتى المناطق غير الريفية.
يتضمن ذلك أيضًا كيفية إدارتنا للرعاية الصحية. يتحدث الناس عن أشياء مثل الجراحة عن بعد. نعم، حسنًا، ربما سيحدث ذلك. هناك الكثير من قضايا السياسة حول ذلك.
سيتم تضخيم الرعاية الصحية عن بعد، وهي أكثر اعتدالًا، ولكن ليس أقل أهمية، والتي تبدأ في 5G، في 6G. أو فكر في كيفية إدارة حكومة مدينة باستخدام اتصالات وحوسبة متنقلة منتشرة، مثل إدارة حركة المرور في الوقت الفعلي، أو خدمات الطوارئ، أو العديد من الخدمات اللوجستية الأخرى الضرورية في مدن اليوم.
هل هناك أي تأثيرات أخرى؟
نيكولز: هناك مجال آخر هو التواجد عن بعد. فكر في صورة ثلاثية الأبعاد لمسية، مثل من تقرير Minority أو أحدث فيلم Blade Runner. أو، مثلك ومثلي، بدلاً من إجراء مكالمة فيديو، كنا نتصافح بالفعل؛ يمكنك أن تشعر بيد الشخص الآخر وستتعامل مع منظور ثلاثي الأبعاد بالحجم الكامل
. لذلك قد يبدو هذا سخيفًا بعض الشيء، مثل فيلم حرب النجوم. لكن دعنا نوسع ذلك ليشمل استكشاف الأخطاء وإصلاحها عن بُعد للأنظمة المادية، أو حتى في مكان ما لا يمكنك فيه عادةً وضع إنسان لأنه ليس آمنًا.
هناك بعض حالات الاستخدام الأخرى، لكن الحالة الأخرى التي سأبرزها هي الاهتمام بالخصوصية والأمان. بينما نقوم بتوسيع طريقة استخدام هذه الأنظمة، وعدد الأنظمة التي تتواصل – سواء كانت الهواتف الذكية، أو الروبوتات التي تتعاون مع بعضها البعض، أو الأشياء المدمجة في جلدنا – يكون سطح التهديد للجهات الفاعلة الخبيثة أكثر أهمية.
لذلك سنحتاج إلى طريقة للنظام ليفهم تلقائيًا المستوى النسبي للأمان أو الخصوصية المطلوب، اعتمادًا على التطبيق – وضبطه وفقًا لذلك. حتى أنني أرى إمكانية الاستفادة من أشياء مثل الذكاء الاصطناعي لمعالجة واحدة من أكثر مشكلات الأمان شيوعًا في الوقت الحالي، وهي أن الأشخاص لا يقومون بتكوين نظامهم بشكل صحيح – هناك باب، وهناك قفل، وهناك مفتاح، لكن الناس لا يقفلونه. يمكن أن يكون لدينا أنظمة تلتقطنا وتصححنا في هذا النوع من المواقف.
إذا تم تعريف 6G من خلال هذه التأثيرات المجتمعية، فكيف تأخذ هذه الأفكار وتحولها إلى معدات اختبار وقياس فعلية يمكن أن تستخدمها الصناعة اللاسلكية؟
نيكولز: لا أريد التقليل من أهمية مؤشرات الأداء الرئيسية – الإنتاجية والقدرة واستهلاك الطاقة وما إلى ذلك. أولاً، يجب أن نفهم قليلاً على الأقل ما نحاول تحقيقه.
إذن، ما هي التقنيات التي يجب أن تكون موجودة حتى يعمل ذلك؟ ما هي مستويات الأداء اللازمة؟
فكر في التواجد عن بعد الغامر. يجب أن يكون معدل البيانات كبيرًا جدًا – مئات الجيجا بت في الثانية، مدفوعة باحتياجات مثل حجم الهول وغرام، والإطارات في الثانية، والمعالجة الرقمية لجعل الصور جميلة ونظيفة.
كل ذلك يغطي جودة الصورة فقط، وهي حقيقة واحدة فقط من حقائق الأداء العام. تضع الصورة المجسمة التفاعلية أيضًا متطلبات زمن انتقال استثنائية على النظام، وكما ذكرت من قبل، هناك مشكلات كبيرة تتعلق بالخصوصية والأمان.
معظم ما وصفته يغطي فقط رابط الراديو، ولكن كيف يجب أن تتصرف بقية الشبكة؟ كيف تدير كل تلك البيانات التي تتحرك؟ ماذا لو كان عليها معالجة أكثر من صورة ثلاثية الأبعاد وإيصالها – ثم تضرب كل متطلبات الأداء هذه في n، وكيف تدير ذلك؟
هذا هو أحد الأسباب التي تجعلنا نتوقع أن يكون الذكاء الاصطناعي متأصلًا في 6G. ستصبح الشبكة نظامًا معقدًا للغاية بحيث سيكون لديها عدد كبير جدًا من “الروافع” لسحبها من أجل التحسين أكثر مما يمكن للإنسان اكتشافه.
لذلك، سيتم استخدام الذكاء الاصطناعي لتحسين كمية البيانات التي يجب معالجتها ونقلها. أو قد يكون قادرًا على توقع ما سيحدث، لذلك لا يتعين علينا فقط فرض معدلات البيانات القصوى والكمون لإدارة تدفق المعلومات من مكان إلى آخر.
إذن أنت تفكر فيما قد تتطلبه هذه التقنيات الجديدة وتعمل من تلك النقطة؟
نيكولز: كل تلك الأشياء التي وصفتها – بين معدلات البيانات، والكمون، واستهلاك الطاقة، وتفاعلات الشبكة، والأمان، وحتى الذكاء الاصطناعي – كل ذلك يخبرنا بالإجابة عن كيفية قيام شخص ما بنمذجة وتصميم وتنفيذ هذا النظام. ماذا سيحتاجون من شركة مثل شركتنا لمساعدتهم؟
نحن بحاجة إلى قياس أجهزة الراديو التي يجب أن تعمل على هذا المستوى. نحتاج إلى أنظمة سريعة جدًا تقيس معدل نقل البيانات العالي عبر نطاقات عريضة وتقنيات راديو متعددة.
نحتاج إلى أنظمة تحليل حساسة للوقت تقيس وقت الاستجابة. سنحتاج إلى أنظمة محاكاة ومحاكاة للشبكة تساعد الناس على فهم كيفية تصرف الشبكة.
هل يمكنك إعطاء مثال على معدات القياس التي تعمل Keysight على تطويرها بحيث يمكن للشركات الأخرى استخدامها لتطوير تقنيات 6G الخاصة بهم؟
نيكولز: لا أحد لديه نظام حتى الآن يمكنه إجراء قياسات لواجهة هوائية تعمل بسرعة 100 جيجابت في الثانية. لقد قمنا ببعض الأعمال الأولية الرائعة هنا.
لقد قمنا بمحاكاة ومحاكاة أجهزة الإرسال والاستقبال RF، ولكن واجهة هوائية كاملة تعمل بهذه السرعة – مع جميع المكونات الضرورية – وهذا كله لا يزال يتعين القيام به.
لدينا أنظمة باهظة الثمن ومعقدة يمكنها إجراء بعض تلك القياسات الأساسية بترددات subterahertz. التحدي التالي بالنسبة لنا هو كيف نحول أدوات البحث هذه إلى أنظمة ميسورة التكلفة للاستخدام السائد؟
التحدي الأساسي الآخر في تصميم النظام والقياس هو معالجة البيانات. إذا كنت تفكر في معالجة الأنظمة التي تستهلك الكثير من البيانات – 100 جيجابت في الثانية، على سبيل المثال – في هيكل قياس واحد قد يكون ربع متر مكعب، فهناك عدة اعتبارات.
هل يمكنك معالجة البيانات بهذه السرعة؟ يتمثل أحد التحديات على مستوى الصناعة في أن معدل العينة المطلوب لعرض النطاق الترددي ومعدلات البيانات التي تكون بهذا الارتفاع أكبر بكثير من معدلات الساعة الحديثة في FPGAs وASICs.
ليس ذلك فحسب، فإن معالجة هذا القدر الكبير من البيانات تستهلك قدرًا كبيرًا من الطاقة. لذلك نحن نعمل على طرق لجعل هذه الأنظمة أكثر كفاءة.
يبدو أن هناك الكثير مما يتعين القيام به مع تطور الجيل السادس. بالنسبة لك شخصيًا، ما الذي تجده أكثر إثارة؟
نيكولز: إنه حلم خبير تقني، أليس كذلك؟ الشيء الرائع في الاتصالات المتنقلة هو أن لديها متطلبات كبيرة للغاية لكل تخصص في الهندسة الكهربائية وهندسة الكمبيوتر يمكنني التفكير فيه.
أعتقد إلى حد ما أن هذا فريد من نوعه في صناعة الإلكترونيات.
الشيء الوحيد الذي بدأ في 5G هو نقل أكبر قدر ممكن من الوظائف إلى تطبيقات مدفوعة بالبرمجيات، حيث يصبح النظام أكثر مرونة وقابلية لإعادة البرمجة. ما سيحدث الفرق الأكبر في 6G هو أنه سيكون أكثر مرونة.
إذا كنت تفكر في جميع الوظائف المختلفة للشبكة، فهذا يعني تحويل أكبر عدد ممكن من هذه الوظائف إلى برنامج. ليس من المحتمل أن يكون لدينا هوائيات افتراضية ومضخمات طاقة لاسلكية.
هذا يعني أن الراديو، والإلكترونيات، والألياف الضوئية، وأكثر من ذلك يجب أن تظل موجودة، ويجب أن تعمل بشكل أفضل مما كانت عليه. ما يضاف إلى ذلك هو توحيد وتحسين كيفية تعاملنا مع المحاكاة الافتراضية المرنة والمتوسعة.
هذا يعني أن ما يجعل أداء الشبكة “جيدًا” أو “سيئًا” يصبح أكثر ذاتية – على الأقل بمصطلحات اليوم – اعتمادًا على كيفية استخدام الشبكة ومن يستخدمها.
لكن الشركات والمستخدمين سيظلون راغبين في القياس بمقياس كمي لـ “ما مدى جودة ذلك؟” وهذا هو التحدي المثير: إنه ما أسميه قياس الذات. ما الذي يتطلبه تصميم الأداء ومراقبته من حيث المؤشرات الرئيسية التي تجيب على أسئلة مثل “ما هي جودة تجربتك؟” و “ما مدى أمانها؟” بدلاً من مجرد وحدات بت في الثانية ووقت تشغيل.
بالإضافة إلى كل الأعمال السحرية الإلكترونية التي ستطورها الصناعة في السنوات العشر إلى الخمس عشرة القادمة، هذا، بالنسبة لي، هو مجال مثير للغاية من حيث إنجاحه بالكامل.
المصدر: spectrum
شاهد المزيد:
آلية التسويق عبر محركات البحث SEM
ما هي السوشيال ميديا؟ Social Media
