[論文レビュー] 6G: Envisioning the Key Issues and Challenges

Sabuzima Nayak, Ripon Patgiri|arXiv (Cornell University)|Apr 7, 2020

Advanced Wireless Communication Technologies参考文献 12被引用数 9

ひとこと要約

本論文は、2030年までに6G移動通信技術のビジョンを実現するために不可欠な、ハードウェア、ソフトウェア、およびエンabling技術を含めた、超高品質サービス（QoS）および超高品質体験（QoE）を達成するための、主な技術的・システム的課題を提示する。デバイスレベルの部品からネットワークのソフトウェア化まで、研究上の空白を特定し、2030年までの6G実現に向けた今後の開発を導くことを目的とする。

ABSTRACT

In 2030, we are going to evidence the 6G mobile communication technology, which will enable the Internet of Everything. Yet 5G has to be experienced by people worldwide and B5G has to be developed; the researchers have already started planning, visioning, and gathering requirements of the 6G. Moreover, many countries have already initiated the research on 6G. 6G promises connecting every smart device to the Internet from smartphone to intelligent vehicles. 6G will provide sophisticated and high QoS such as holographic communication, augmented reality/virtual reality and many more. Also, it will focus on Quality of Experience (QoE) to provide rich experiences from 6G technology. Notably, it is very important to vision the issues and challenges of 6G technology, otherwise, promises may not be delivered on time. The requirements of 6G poses new challenges to the research community. To achieve desired parameters of 6G, researchers are exploring various alternatives. Hence, there are diverse research challenges to envision, from devices to softwarization. Therefore, in this article, we discuss the future issues and challenges to be faced by the 6G technology. We have discussed issues and challenges from every aspect from hardware to the enabling technologies which will be utilized by 6G.

研究の動機と目的

• 6G移動通信が野心的なパフォーマンスおよび体験目標を達成するためには、解決すべき主要な技術的・システム的課題を特定・分析すること。
• 5Gおよびそれ以降の5G（B5G）から6Gへの移行を検討し、世界的な研究イニシャチブと進化するユーザー要件を考慮すること。
• 物理層のハードウェアからネットワークのソフトウェア化、システムアーキテクチャに至るまで、6Gにおける高QoSおよび高QoEを達成するために必要な、あらゆる分野の課題を包括的に探求すること。
• 技術的レイヤー全体にわたり、重要な問題を浮き彫りにすることで、今後の6G分野におけるイノベーションを導く包括的な研究ロードマップを提供すること。

提案手法

• ホログラフィック通信、拡張現実（AR）、仮想現実（VR）などの新興アプリケーションに基づく6G要件の体系的分析。
• デバイスレベルの部品からネットワークのソフトウェア化、システム統合に至るまで、技術スタック全体にわたる課題の特定。
• 現在の世界的な研究イニシャチブおよび技術トレンドの調査により、6G開発における将来の方向性と制約を予測する。
• ハードウェア、ソフトウェア、およびエンabling技術分野に課題を分類し、研究議論の構造を明確にする。
• ビジョニングおよび要件収集技術を用いて、将来のユースケースを技術的要請にマッピングする。
• 品質体験（QoE）を中心的な設計原則とし、ネットワークおよびデバイスレベルの最適化戦略に影響を与えること。

実験結果

リサーチクエスチョン

• RQ1 2030年までに6G移動ネットワークを実現するために克服すべき主な技術的課題は何か？
• RQ2 ホログラフィック通信やAR/VRなどの新興アプリケーションは、6GネットワークのパフォーマンスおよびQoE要件にどのように影響を与えるか？
• RQ3 5GおよびB5Gから6Gへの移行において、主なハードウェア、ソフトウェア、およびシステムレベルの課題は何か？
• RQ4 ソフトウェア化およびネットワークアーキテクチャのイノベーションは、6Gのスケーラビリティおよび適応性要件をどのように支援できるか？
• RQ5 世界的な研究イニシャチブは、6Gのビジョンおよび技術的道筋にどのように影響を与えているか？

主な発見

• 6Gは、物理層のハードウェアからシステムレベルのソフトウェア化に至るまで、包括的な取り組みが不可欠である。
• 5Gから6Gへの移行には、ネットワークアーキテクチャ、デバイス統合、品質体験（QoE）最適化の分野における新たな課題に対処する必要がある。
• ホログラフィック通信や没入型AR/VRなどのエンabling技術は、きびしいQoSおよびQoE要件を引き起こす。
• 世界的な研究イニシャチブはすでに進行中であり、実装に先んじて6Gの課題を定義・解決する協調的取り組みが進められている。
• 6Gシステムの複雑さは、デバイスからネットワーク機能に至るまで、すべてのレイヤーにわたる統合的ソリューションを要求し、適切かつ迅速な実装を保証する。
• 将来の課題を早期にビジョニングすることは、遅延を回避し、6Gの約束（例：普遍的接続性、向上したユーザー体験）を予定通り実現するために不可欠である。