随着从第五代无线系统(5G)向下一代通信系统(NextG)的过渡进展,研发界有机会找出关键的无线通信研究差距。解决这些差距可能会在未来二十年推动无线通信的创新。为了满足这一需求,美国国家标准与技术研究所(NIST)与美国国家科学基金会(NSF)合作,以NIST SP 1293的形式发布了《下一代通信研发差距报告》。NIST和NSF合作伙伴与政府、学术界和工业界的利益相关者合作,确定NextG系统的关键技术创新和研究机会。
该报告强调了研发组织可以重点关注的主要技术差距,以推动下一代(NextG)技术在硬件、高频、联合通信、传感和节能网络等关键垂直领域的长期创新。该报告描述了108个新的技术差距,这些差距建立在NIST于2018年发布的题为“未来一代无线研发差距分析”的特别出版物1219报告中的发现基础上。新报告反映了利益相关者与NextG专家18个月的接触,强调:
研发不足:问题要么未被触及,要么需要更多资源。
长期观点:研究差距为10-20年。
融合加速:利用整个NextG生态系统的能力。
与联邦研发保持一致:由于其高风险/高回报性质,适合政府干预的缺口。
从2021年开始,NIST和NSF团队通过审查现有研究和市场趋势,评估了未来无线研发的挑战。在这篇文献综述之后,团队对利益相关者进行了访谈,以了解他们的研发重点、挑战和对未来通信系统的期望。2022年4月,该团队召集了一个由50多个利益相关者组成的公共工作组。工作组制定了一套全面的长期研发差距和问题。反馈机制涉及对具体议题的调查和讨论,以确保最后报告在技术上准确和相关。
研究结果涉及多个领域:
1.趋势和驱动因素:了解美国行业政策和标准制定过程等外部因素如何影响NextG创新。
2.硬件和高频研发差距:深入研究NextG用例的硬件功能相关的技术要求和挑战。
3.频谱科学和共享研发差距:鉴于NextG应用程序的数据密集型性质,讨论频谱共享和利用方面的技术障碍。
4.联合通信和传感研发差距:研究将雷达传感与基于互联网的网络集成以实现高效NextG通信的潜力。
5.人工智能和ML研发差距:需要利用数据科学和机器学习来改善网络资源分布,并允许新的NextG应用领域。
6.数据可用性、使用和隐私研发差距:解决NextG应用程序数据采集和管理中的治理和技术相关挑战。
7.NextG网络架构研发差距:了解如何开发多功能网络,以适应NextG中的各种设备和应用程序。
8.非地面网络研发差距:调查将卫星等非地面网络与传统网络整合以获得更好的通信系统的挑战。
9.可持续网络研发差距:专注于创建节能和可持续的NextG网络。
在向NextG过渡的过程中,本报告强调了研发界的关键重点领域,为未来20年的无线通信创新提供了路线图。