[논문 리뷰] 6G: Envisioning the Key Issues and Challenges

Sabuzima Nayak, Ripon Patgiri|arXiv (Cornell University)|2020. 04. 07.

Advanced Wireless Communication Technologies참고 문헌 12인용 수 9

한 줄 요약

이 논문은 2030년까지 6G 이동통신 기술의 비전을 실현하기 위해 초고품질 서비스 품질(QoS)과 사용자 경험 품질(QoE)을 달성하기 위해 필요한 하드웨어, 소프트웨어, 그리고 융합 기술을 중심으로 6G 이동통신 기술이 직면한 핵심 기술적 및 체계적 과제를 제시한다. 장치 수준의 구성 요소부터 네트워크 소프트웨어화에 이르기까지 잠재적인 연구 격차를 규명하여 2030년까지 6G 비전을 실현하기 위한 향후 개발 방향을 안내하고자 한다.

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.

연구 동기 및 목표

• 6G 이동통신이 그 광범위한 성능 및 경험 목표를 달성하기 위해 해결해야 할 주요 기술적 및 체계적 과제를 특정하고 분석하는 것.
• 글로벌 연구 기구들과 변화하는 사용자 요구사항을 고려하여 5G 및 그 이상의 기술(B5G)에서 6G로의 전환을 검토하는 것.
• 물리 계층의 하드웨어부터 네트워크 소프트웨어화 및 시스템 아키텍처에 이르기까지 전반적인 과제 스펙트럼을 탐색하여 6G에서 고품질 QoS 및 QoE를 달성하기 위한 필수 조건을 규명하는 것.
• 모든 기술 계층에서의 핵심 문제를 부각시켜 향후 혁신을 이끄는 종합적인 연구 로드맵을 제공하는 것.

제안 방법

• 홀로그램 통신, 증강현실(AR), 가상현실(VR)과 같은 신규 응용 분야를 기반으로 한 6G 요구사항의 체계적 분석.
• 장치 수준의 구성 요소부터 네트워크 소프트웨어화 및 시스템 통합에 이르기까지 전체 기술 스택에서의 과제 규명.
• 미래의 방향성과 6G 개발의 제약 조건을 예측하기 위해 현재의 글로벌 연구 기구 및 기술 트렌드를 조사.
• 과제를 하드웨어, 소프트웨어, 융합 기술 영역으로 분류하여 연구 논의의 체계를 수립.
• 미래의 사용 사례를 기술적 요구사항에 연결하기 위해 비전 수립 및 요구사항 수집 기법을 활용.
• 사용자 경험 품질(QoE)을 중심 설계 원칙으로 삼아 네트워크 및 장치 수준 최적화 전략에 영향을 미치는 것에 중점을 두었다.

실험 결과

연구 질문

• RQ1 2030년까지 6G 이동통신 네트워크를 구현하기 위해 극복해야 할 주요 기술적 과제는 무엇인가요?
• RQ2 홀로그램 통신 및 AR/VR과 같은 신규 응용 분야는 6G 네트워크 성능 및 QoE 요구사항에 어떻게 영향을 미치나요?
• RQ3 5G 및 B5G에서 6G로의 전환 과정에서 하드웨어, 소프트웨어, 시스템 수준의 핵심 과제는 무엇인가요?
• RQ4 소프트웨어화 및 네트워크 아키텍처 혁신은 6G의 확장성 및 적응성 요구사항을 어떻게 지원할 수 있나요?
• RQ5 글로벌 연구 기구들은 6G의 비전과 기술 방향성 형성에 어떤 역할을 합니까?

주요 결과

• 6G는 향후 요구사항을 충족시키기 위해 물리 계층의 하드웨어부터 시스템 수준의 소프트웨어화에 이르기까지 통합적인 접근이 필요하다.
• 5G에서 6G로의 전환는 네트워크 아키텍처, 장치 통합, 사용자 경험 품질(QoE) 최적화 등 새로운 과제를 해결해야 한다.
• 홀로그램 통신 및 몰입형 AR/VR과 같은 융합 기술은 엄격한 QoS 및 QoE 요구사항을 유도한다.
• 글로벌 연구 기구들은 이미 활동을 시작하여, 배포 이전에 6G 과제를 정의하고 해결하기 위한 유기적인 협력이 이루어지고 있음을 보여준다.
• 6G 시스템의 복잡성은 장치부터 네트워크 기능에 이르기까지 모든 계층에서 통합 솔루션을 요구하며, 이는 적시이고 효과적인 배포를 보장한다.
• 미래의 과제를 조기에 비전화하는 것은 지연을 방지하고, 6G의 약속—예를 들어 광범위한 연결성과 향상된 사용자 경험—이 예정일에 실현되도록 보장하기 위해 필수적이다.