6G光网,去向何方?

 产业动态     |       2021/8/26 20:10:24
6G将带来一个新时代,数十亿的物体、人以及联网车辆、机器人和无人机将产生Zettabytes 的数字信息。欧盟的6G愿景认为智能光传输连接将成为这个新时代的基础——始终可用、内生安全、绿色和灵活扩展。提供所需的性能、弹性和安全级别,同时满足成本、能源效率和技术限制,是未来十年的一项艰巨研究挑战。 6G将继续依赖光基础设施在更高容量、更低延迟、更高可编程性、增强可重构性、增强环境强度和显著降低功耗方面的进步。

需要研发突破性的方法来接近香农的极限并进一步推动摩尔的极限。需要利用空间和频率的所有维度,开辟新的光波段和空分复用。它将导致新型分组/光交换架构的发展。这包括对电子和光交换混合使用的研究,以及对保证大量流/应用的确定性端到端QoS性能的可扩展性的研究。如果光学功能取代了更耗电的电子设备,光学固有的低功耗可直接用于降低整体功耗。

光和无线技术与融合网络基础设施之间的更紧密集成将促进采用支持从分组到时隙和波长信道级别的各种交换粒度的通用传输和交换平台。此外,光子集成的进步将为大量新的IT和网络设备铺平道路,其中可以结合光学、射频和数字电子功能,例如,在由高度集成的 CMOS芯片和高集成度的多芯片模块(MCM)中同一封装基板上的高速光学引擎小芯片。应该调研新材料出现在这个组件领域的潜力。

光网络中的所有这些技术进步,包括设备级可编程性和远程可配置性的增强,也需要网络控制、自动化和自主性方面的进步。然而,智能连接需要额外的解决方案和创新来实现光网络自动化,而不仅仅是简单的可编程性,以实现真正的自动驾驶网络。此外,底层光学技术的复杂性导致大量相互依赖的配置参数,需要由流式遥测、实时网络测量、人工智能和机器学习支持的认知网络。黑客和间谍活动以及自然灾害、恐怖主义或破坏活动威胁着关键基础设施。因此,光网络设备的设计需要采用现代安全和可靠性范式(安全设计)并应用现代软件技术。

光学技术的另一个相关方面将是定义解决方案,一方面在高可编程性和极端性能(例如高带宽和延迟)之间找到适当的平衡,另一方面又具有低成本。也许仅仅缩小传统光设备的尺寸并不能满足6G所需的合适目标成本,尤其是在设备密度高的无线接入领域。集成硅光子学等新技术可能是应对此类挑战的相关解决方案。


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