Exploración de los últimos avances en técnicas de modulación digital para 6G

A medida que evoluciona el estándar 6G, su desarrollo es un esfuerzo de equipo. Los actores globales de Estados Unidos, Europa y Asia, especialmente en China, Japón y Corea del Sur, tienen un papel protagonista que desempeñar en su realización.

En última instancia, el objetivo es desarrollar un sistema 6G integrado que admita la comunicación entre zonas remotas mediante una conectividad fiable y de alta velocidad. Para lograrlo, se están investigando los últimos avances en técnicas de modulación digital para 6G.

¿Qué es la modulación digital?

La modulación digital describe la transmisión de señales digitales a través de medios de transmisión analógicos (ondas de radio, líneas telefónicas o cables de fibra óptica). Los datos digitales (código binario) se incrustan en una onda portadora cambiando propiedades específicas de la onda.

Junto con el desarrollo de 6G también llegan nuevas técnicas de modulación digital para mejorar la eficiencia de la transmisión de datos.

Técnicas de modulación digital para 6G

Los últimos avances en técnicas de modulación digital para 6G abarcan una amplia gama de enfoques, como OTFS, ODDM, OCDM y AFDM, para abordar los retos únicos de las redes inalámbricas de próxima generación.

El espacio ortogonal de tiempo y frecuencia (OTFS) es una técnica de modulación digital de última generación diseñada para superar a los esquemas de modulación tradicionales como el OFDM (multiplexación por división de frecuencia ortogonal) utilizado en 4G/5G. Como técnica de modulación 2D, mapea los datos en el dominio del retraso-doppler utilizando reflexiones multitrayecto y efectos de movimiento. Dado que OTFS utiliza las dimensiones de tiempo y frecuencia para modular los datos, aumenta la robustez frente a las perturbaciones del canal.

La multiplexación por división Doppler ortogonal (ODDM) tiene en cuenta los desplazamientos Doppler, lo que la hace perfecta para aplicaciones de alta movilidad. Un desplazamiento Doppler proporciona información sobre la velocidad a la que se mueve un objeto y en qué dirección. Pensemos en una ambulancia que se aproxima: cuanto más rápido se acerca, más brillante es el sonido. Cuanto más rápido se aleja, más grave es el sonido. Traducido de la radio al sonido, los tonos más agudos indican que algo se acerca rápidamente. Cuanto más grave es el tono, más rápido se aleja algo de usted.

La multiplexación por división chirp ortogonal (OCDM) utiliza señales chirp (formas de onda de barrido de frecuencia) para la codificación y la transmisión de datos. Un chirp se define como una señal cuya frecuencia aumenta o disminuye con el tiempo. Tiene una forma de onda modulada en frecuencia cuya frecuencia instantánea varía de forma monótona (lineal, exponencial o de otro modo) con el tiempo. Una ventaja de utilizar señales chirp es la diversidad de tiempo-frecuencia, lo que significa que son más resistentes a las interferencias de banda estrecha y al desvanecimiento multitrayecto. La OCDM muestra un gran rendimiento en canales perturbados. Además, una buena autocorrelación tiene ventajas para fines de sincronización y temporización. Esta técnica de modulación tiene una buena resistencia al efecto Doppler y maneja mejor los escenarios de movimiento rápido.

La multiplexación por división de frecuencia afín (AFDM) también funciona basándose en señales chirp. Los símbolos se distribuyen a lo largo de trayectorias curvas de tiempo-frecuencia, lo que proporciona una mayor resistencia frente a la selección de frecuencia y el desplazamiento Doppler.

JCAS y 6G permiten la comunicación y la detección integradas.

El espectro 6G también utiliza frecuencias terahercios y de radar, lo que lo diferencia del 5G. Estas frecuencias avanzadas permitirán que el 6G admita la comunicación y la detección conjuntas (JCAS). Esta funcionalidad también se conoce como detección y comunicación conjuntas, detección y comunicación integradas, y comunicación y detección integradas.

JCAS permite el doble uso de la transmisión de datos: la misma señal se puede utilizar no solo para transportar datos, sino también para proporcionar información sobre el entorno, como los obstáculos. Durante la transmisión de datos, un valor de calidad indica la calidad de la transmisión. Ese valor se utiliza para determinar si hay obstáculos a lo largo de la ruta de transmisión y, en caso afirmativo, cuáles son.

Algunas frecuencias terahercios son completamente reflejadas o absorbidas por ciertos materiales. Por lo tanto, no solo es posible determinar si hay un obstáculo, sino también de qué material está hecho. Sin embargo, en la implementación práctica, hay otros factores que influyen en la funcionalidad, como la humedad y el polvo.

También se está debatiendo la posibilidad de crear redes no terrestres para permitir la cobertura en zonas remotas. Dado que el 6G se encuentra actualmente en fase de desarrollo, esas nuevas características y capacidades son, por el momento, solo promesas de lo que está por venir. Sigue existiendo el entusiasmo por los avances tecnológicos que se pueden lograr dentro de los ciclos de lanzamiento del nuevo estándar de comunicaciones móviles.

Prepárese para un futuro 6G

Mientras la industria mira hacia el futuro, los recientes avances en las técnicas de modulación digital para 6G están impulsando la innovación en las comunicaciones inalámbricas globales.

Mantenerse informado sobre estas novedades será fundamental a medida que se prepara para la transición más allá del 5G y desea asegurarse de que sus redes sigan siendo robustas, eficientes y preparadas para el futuro.

Las soluciones de conexión completas de Belden satisfacen las necesidades cambiantes de las redes de próxima generación. Podemos ayudarle a adoptar nuevas tecnologías y, al mismo tiempo, maximizar el rendimiento y la fiabilidad de su infraestructura actual.