Informacije o 6G tehnologiji i njenim razlikama u odnosu na 5G

La mobilna povezanost Doživljava najveću revoluciju u svojoj historijiIako 4G ostaje dominantan u nekim područjima, a 5G još nije ni u potpunosti raspoređen, vlade, operateri i proizvođači već imaju pogled usmjeren na sljedeći skok: 6G. Ne radi se samo o brzini; radi se o dizajniranju gotovo trenutne, mnogo pametnije mreže sposobne da podrži lavinu uređaja, podataka i usluga koje tek počinjemo zamišljati.

U ovom kontekstu, da u potpunosti razumiju šta je 6G i kako se razlikuje od 5G To je ključno i za korisnike i za preduzeća. Govorimo o dubokim promjenama: novim frekvencijskim opsezima (čak i u terahercnom rasponu), gotovo nultoj latenciji, izvornoj integraciji s umjetnom inteligencijom, holografskoj komunikaciji, masovnoj automatizaciji i vrlo drugačijem odnosu između mobilne mreže, oblaka i uređaja koje koristimo svaki dan.

Šta je tačno 6G i šta obećava u poređenju sa 5G?

6G će biti šesta generacija mobilnih mreža I predodređen je da preuzme primat od naprednog 5G ili 5G+, poznatog i kao 5.5G. Baš kao što je 4G nadmašio 3G, a 5G proširio mogućnosti 4G-a, 6G će nastojati da ide nekoliko koraka dalje u brzini, latenciji, kapacitetu povezanih uređaja i energetskoj efikasnosti, istovremeno otvarajući vrata aplikacijama koje su danas praktično naučna fantastika.

Prije nego što vidimo telefone povezane sa 6G mrežom, iskusit ćemo fazu Napredni 5G (5G+, 5.5G)što već počinje da se pojavljuje. Proizvođači poput Huaweija tvrde da ova međufaza, podržana tehnologijama poput masivnog MIMO-a, može dostići brzine do 10 Gbps, služeći kao prirodni most između trenutne 5G i buduće šeste generacije.

Iako zatvoreni 6G standard još ne postoji, Međunarodna telekomunikacijska unija (ITU), svojom preporukom ITU-R M.2160, već ga je uspostavila. vrlo ambiciozni ciljevi učinkaVršne brzine od oko 200 Gbps, a prema raznim studijama, čak i teorijski vršni nivoi do 512 Gbps ili reda veličine 1 Tbps u idealnim scenarijima.

La Latencija cilja 6G mreže Radi za oko 0,1 milisekundu (0,1 ms), što je desetina onoga što 5G cilja postići u svojim najnaprednijim načinima rada. Ova praktično trenutna sposobnost odziva omogućit će ultra sigurne daljinske operacije, potpuno autonomna vozila velike brzine i besprijekornu holografsku komunikaciju.

Pored brzine i latencije, 6G ima za cilj drastično povećanje kapacitet saobraćaja po području, s referencama između 30 i 50 Mbit/s po kvadratnom metru, što već množi efikasnost spektra za najmanje tri puta u poređenju s referencom IMT-2020 mreža (okvir koji obuhvata 5G).

Frekvencijski opsezi i spektar: od gigaherca do teraherca

Jedna od glavnih tehnoloških razlika između 5G i 6G mreža bit će u korišteni frekvencijski opsezi4G radi do oko 6 GHz, dok 5G proširuje svoj doseg na raspon od 100-110 GHz u onome što je poznato kao milimetarski valovi (mmWave). Kako bi oslobodili puni potencijal 6G mreže, proizvođači poput Samsunga razmatraju prelazak na raspon od 6 GHz. teraherc (THz).

U praksi bi to značilo razmatranje 6G cijeli dostupni spektarOd niskog opsega (ispod 1 GHz, idealno za široku pokrivenost) preko srednjeg opsega (1 do 24 GHz, dobar balans između dometa i kapaciteta) i dosezanja visokog opsega koji bi teoretski mogao ići do ~3000 GHz. Izazov ovdje je ogroman, jer zahtijeva dizajniranje novih antena, materijala i radio sistema sposobnih za rukovanje ovim vrlo visokim frekvencijama.

Već postoje obećavajući dokazi u ovom području. LG je, na primjer, uspio prenos podataka u terahercnom opsegu na udaljenostima koje su se stalno povećavale: prvo oko 100 metara, zatim između 155 i 175 GHz na 320 metara na otvorenom, a u novije vrijeme i preko 500 metara. U Kini je čak bilo moguće prenijeti 1 TB podataka na udaljenosti od 1 kilometra u jednoj sekundi korištenjem THz bežične komunikacije.

Fujitsu, u saradnji sa DOCOMO i NTT, takođe eksperimentiše sa talasima subterahercni na 100 GHz i 300 GHzNjegov cilj je postići ultrabrzu komunikaciju koja održava robusno širenje čak i u okruženjima s preprekama, što je ključno ako se 6G želi koristiti u složenim industrijskim postrojenjima ili gustim urbanim područjima.

Sav ovaj napredak mora koegzistirati s činjenicom da će 5G ostati operativan dugi niz godina. Zato proizvođači poput Samsunga naglašavaju potrebno je rezervirati nove opsege isključivo za 6Gtako da trenutne mreže ne budu ograničene dok se nova generacija implementira.

Ključne brojke: brzina, latencija i kapacitet 6G mreže u odnosu na 5G

5G je već predstavljao značajan skok naprijed u poređenju sa 4G: do 20 Gbps vršne teorijske brzine, latencije od oko 1 ms u najnaprednijim režimima i kapacitet povezivanja do milion uređaja po kvadratnom kilometru pod idealnim uslovima. Ali 6G ima za cilj da stvari podigne na viši nivo u svim ovim oblastima.

Projekcije pokazuju da bi 6G mogao dosegnuti brzine do 100 puta veće od 5GNeki proizvođači, poput Samsunga, govore o vršnim brzinama od 1000 Gbps (1 Tbps) i za preuzimanje i za otpremanje, dok druge studije sugeriraju vršne brzine od 200-512 Gbps za početne komercijalne implementacije. U svakom slučaju, govorimo o mogućnosti gotovo trenutnog preuzimanja velikih, impresivnih datoteka sadržaja (8K filmovi, pune igre, okruženja virtualne stvarnosti).

Što se tiče latencije, poboljšanje je podjednako radikalno. Ako je 5G dizajniran da se približi latencije reda veličine 1 milisekunde6G ima za cilj smanjiti tu brojku na oko 0,1 ms. Neke vizije čak predlažu mikrosekundne latencije u vrlo specifičnim scenarijima, što bi omogućilo reakcije gotovo u stvarnom vremenu za vozila, robote ili kritične medicinske primjene.

Kapacitet mreže će također doživjeti skok. 5G već omogućava ogromnu gustoću uređaja, iako se u složenim okruženjima (stadioni, tvornice pune metalnih konstrukcija) teorijske brojke ne postižu uvijek. 6G, u međuvremenu, Cilj mu je upravljanje još više istovremenih terminala u istom prostoru, održavajući kvalitet usluge čak i u ekstremnim situacijama.

ITU, putem ITU-R M.2160, postavlja sljedeće ciljeve za 6G: Stabilna brzina za krajnjeg korisnika između 300 i 500 Mbps, latencije reda veličine 0,1-1 ms, spektralna efikasnost tri puta veća od IMT-2020 i kapacitet prometa po površini od 30-50 Mbit/s/m². Sve to uz znatno nižu potrošnju energije po bitu nego kod 5G.

Prednosti i novi slučajevi upotrebe koje omogućava 6G

Južna Koreja, sa Samsungom kao ključnim tehnološkim partnerom, bila je jedna od prvih zemalja koja je pružila detalje Koje praktične koristi će donijeti 6G?Cilj je da prve komercijalne mreže ponude brzine do pet puta veće od teorijskog maksimuma 5G, s deset puta nižim latencijama (oko 0,1 ms). To se prevodi u zaista prijenose u stvarnom vremenu, ključne za medicinu, automobilsku industriju i naprednu industrijsku automatizaciju.

Samsung je u izvještaju iz 2020. godine predvidio da će 6G omogućiti Brzine preuzimanja i otpremanja do 1000 GbpsPodržavanje budućih multimedijalnih formata i impresivnih iskustava bez primjetnih kašnjenja. Vizija je još povezaniji svijet u kojem se virtualna, proširena i miješana stvarnost besprijekorno spajaju, sa sadržajem koji se prilagođava bilo kojem ekranu (ili uređaju), čak i ako je povezan putem mobilne mreže.

Jedno od najupečatljivijih područja bit će holografija u realnom vremenuSa 6G mrežom, holografska komunikacija visoke definicije mogla bi postati uobičajena: radni sastanci na kojima vidite svoje kolege u 3D kao da su tačno ispred vas, emisije uživo projektovane u vašoj dnevnoj sobi ili daljinska pomoć s volumetrijskim avatarima bez prekida ili kašnjenja.

Šesta generacija također obećava poboljšanje svih klasičnih mrežnih parametara: Veća brzina, niža latencija, više povezanih uređaja, veći propusni opseg i bolja energetska efikasnostOvome se dodaje ključni element: mnogo dublja integracija umjetne inteligencije, koja će omogućiti mrežama da se same optimiziraju, samostalno upravljaju i dinamički distribuiraju resurse prema potrebama svakog trenutka.

Proizvođači poput OPPO-a fokusirali su se na to kako 6G To će revolucionirati način na koji vještačka inteligencija uči, komunicira i primjenjuje se.Očekuje se da će 6G mreže integrirati funkcije umjetne inteligencije kako bi se same prilagođavale, otkrivale probleme prije nego što utječu na korisnika, davale prioritet kritičnom prometu (npr. autonomno vozilo u odnosu na preuzimanje za razonodu) i olakšavale aplikacije poput povezanih automobila, logističkih robota ili udaljenih medicinskih sistema s potpunom pouzdanošću.

Tehnološke razlike između trenutnog 5G i budućeg 6G

Trenutno je 5G strukturiran oko tri glavna scenarija: veća propusnost za brzo preuzimanje, mala latencija za gotovo trenutne odgovore i ogromne veze za Internet stvari (IoT). 6G održava ova tri stuba, ali s idejom da ih podigne na viši nivo i, pored toga, uključi potpuno nove funkcionalnosti.

Jedna od velikih razlika bit će upotreba mnogo višim frekvencijama, u terahercnom opseguOvo ne samo da umnožava brzinu i kapacitet, već omogućava i zajedničke tehnike komunikacije i detekcije (JCAS): isti radio signal koji se koristi za prenos podataka koristit će se za "čitanje" okoline, mapiranje prostora ili detekciju objekata sa neviđenim nivoom tačnosti.

U praksi bismo prešli sa 5G mreže sa teorijskim limitom od oko 20 Gbps i latencijom od 1 ms, na 6G ekosistem sposoban da se približi... 1 Tbps i 0,1 msNadalje, šesta generacija će biti energetski efikasnija, trošeći manje energije po prenesenom bitu i podržavajući veći broj uređaja istovremeno, što je ključni faktor u fabrikama, stadionima, hiperpovezanim gradovima ili velikim senzorskim mrežama.

Još jedna važna stvar je da 6G ne namjerava potpuno zamijeniti 5G Od prvog dana. Za razliku od prelaska sa 2G na 3G ili sa 3G na 4G, ovaj put će dvije generacije koegzistirati duži period. Ideja je da će se 6G koristiti za vrlo zahtjevne aplikacije (poslovna, industrijska, vojna okruženja, napredna automatizacija), dok će 5G nastaviti pokrivati ​​veliki dio opće potrošnje (zabava, društvene mreže, streaming itd.).

Ovaj hibridni pristup ima još jednu posljedicu: 6G će biti izgrađen preko većeg dijela 5G infrastruktura je već raspoređenaOvo će smanjiti troškove i složenost u poređenju s prethodnim generacijama. Inicijative poput Open RAN mreža, koje pokreću veliki evropski operateri (Telefónica, Vodafone, Orange, između ostalih), teže upravo toj modularnosti i otvorenosti kako bi utrle put sljedećoj generaciji.

Veza između 6G, umjetne inteligencije i računarstva u oblaku

Aplikacije aplikacija Umjetna inteligencija u mobilnosti i industrijskim okruženjima Oni nastavljaju da rastu: od mobilnih asistenata do sistema prediktivnog održavanja u fabrikama. Danas se veliki dio obuke modela obavlja van mreže; na primjer, na kraju proizvodne smjene, mašine prenose podatke u oblak, vještačka inteligencija se obučava, a sljedećeg dana se preuzimaju poboljšani modeli.

Kombinacija 5G i računarstva u oblaku već omogućava određena poboljšanja, ali ima jasna ograničenja. količine podataka potrebne za naprednu umjetnu inteligenciju Toliko su veliki da ih je teško premještati u stvarnom vremenu bez opterećenja mreže ili umnožavanja troškova. Kod 6G mreže, ideja je da mnoge AI aplikacije mogu raditi direktno u oblaku ili na rubu oblaka bez potrebe za toliko posredovanja s lokalnim uređajima.

Paralelno s tim, 6G će izvorno integrirati rubno računarstvo i računarstvo visokih performansiOvo približava računarsku snagu mjestu gdje se podaci generiraju. To će omogućiti, na primjer, autonomnim robotima, dronovima ili povezanim vozilima da donose složene odluke u milisekundama oslanjajući se na obližnje servere, bez potrebe da šalju sve informacije u udaljene podatkovne centre.

Ova distribuirana arhitektura će biti fundamentalna za omogućavanje Masivan i zaista inteligentan IoTU ovom scenariju, milioni senzora i uređaja kontinuirano komuniciraju međusobno i s oblakom, prilagođavajući procese u stvarnom vremenu. Industrije poput proizvodnje, logistike i zdravstva imat će koristi od ove kombinacije ultrabrze povezivosti, ugrađene umjetne inteligencije i distribuirane obrade.

Uticaj na ključne sektore: zdravstvo, automobilsku industriju, industriju i gradove

U sektoru zdravstva, 5G je već podstakao razvoj telemedicine, ali 6G bi mogao promijeniti pravila igre. Zahvaljujući... ultra niska latencija i ekstremna pouzdanostBiće moguće obavljati složene daljinske operacije s preciznošću koja danas nije moguća, povezivati ​​medicinske uređaje u stvarnom vremenu i pratiti kronične pacijente s mnogo većom granulacijom.

U automobilskom sektoru i sektoru mobilnosti, kombinacija autonomna vozila, dronovi, roboti za dostavu i urbani senzori To će zahtijevati mreže sposobne za orkestriranje miliona interakcija u sekundi. 5G je već prvi korak, ali za automobil koji se kreće autoputem brzinom od 120 km/h, latencija od nekoliko milisekundi možda neće biti dovoljna. 6G je tu da popuni tu prazninu, nudeći gotovo trenutno vrijeme odziva i mnogo sigurniju komunikaciju između vozila i svega ostalog (V2X).

Industrija 4.0 će također biti ojačana. 6G će omogućiti praktično autonomne fabrikegdje mašine, roboti i logistički sistemi kontinuirano komuniciraju kako bi optimizirali proizvodnju, smanjili otpad i trenutno reagirali na bilo koji incident. Komunikacija između mašina (M2M) bit će dovedena do ekstrema, a koncepti poput Zajedničkog očitavanja i komunikacije (JCAS) omogućit će samoj mreži da "vidi" i razumije industrijsko okruženje.

U gradovima je 5G već omogućio primjenu senzorske mreže za saobraćaj, energiju ili sigurnostSa 6G mrežom, ovi pametni gradovi će se razvijati prema gotovo autonomnim sistemima upravljanja: saobraćaj regulisan u realnom vremenu sa globalnim pogledom na grad, pametne električne mreže koje balansiraju proizvodnju obnovljivih izvora energije do sekunde ili potpuno automatizovane gradske usluge.

Još jedna ključna tačka bit će povezanost u ruralnim i udaljenim područjima6G ima za cilj da pomogne u smanjenju digitalnog jaza dubljom integracijom satelitske povezivosti u sam standard. Ovo će omogućiti brzi pristup internetu u područjima gdje je implementacija optičkih vlakana ili čak zemaljske 5G mreže trenutno otežana ili neprofitabilna.

Očekivani vremenski okvir: kada će 6G stići na tržište

Istraživanje 6G mreže nije počelo jučer. Kina je, na primjer, još 2018. godine objavila da mjesecima istražuje ovu novu povezivost, a od 2020. godine promovira njeno uvođenje. službeni razvojKinesko Ministarstvo industrije i informacionih tehnologija, zajedno s glavnim tehnološkim igračima, godinama provodi testove, uključujući lansiranje satelita namijenjenih preliminarnim 6G eksperimentima.

Najčešće ponavljana predviđanja stavljaju Komercijalizacija 6G mreže oko 2030. godineIzvršni direktor Nokije, Pekka Lundmark, također je ukazao na tu godinu tokom Svjetskog ekonomskog foruma 2022. Na 6G bežičnom samitu 2019. godine, razni stručnjaci za mobilne komunikacije složili su se oko istog vremenskog okvira, s idejom da ćemo između 2026. i 2028. godine početi vidjeti prve stvarne slučajeve upotrebe i pilot projekte velikih razmjera.

Južna Koreja je objavila da želi komercijalizacija 6G mreže između 2028. i 2030. godinei planira pokrenuti pilot program 2026. godine s investicijom od stotina miliona eura. Huawei, sa svoje strane, već neko vrijeme paralelno radi na 5G i 6G mrežama i priznao je da očekuje da će šesta generacija stići i oko 2030. godine.

Samsung je 2020. godine objavio referentni dokument u kojem se raspravljalo definirati 6G standard oko 2028. i započeti komercijalno uvođenje 2030. godine. OPPO ima nešto konzervativniji stav: procjenjuje da će formalna standardizacija buduće tehnologije početi oko 2025. godine, ali da masovna komercijalna implementacija možda neće stići do 2035. godine.

U Evropi je Evropska komisija već postavila temelje za istraživanje 6G mreže; kroz inicijative 5G-PPP (Javno-privatno partnerstvo za 5G infrastrukturu) pokrenuti su projekti. specifični istraživačko-razvojni projekti vrijedni desetine miliona euraPeter Stuckmann, predstavnik Evropske komisije, naznačio je da je studija 6G mreže još uvijek u početnoj fazi, ali da je cilj da i njena komercijalizacija počne 2030. godine.

Međunarodna telekomunikacijska unija je napravila ključni korak s ITU-R preporuka M.2160Ovaj dokument postavlja tehničke referentne zahtjeve za IMT-2030 (6G) mreže. U njemu se navodi da će konačna tehnologija biti odabrana 2027. godine i da bi do kraja decenije trebao postojati dovoljno zreo skup specifikacija za početak implementacije prvih kompletnih mreža.

Uloga Španije i Evropske unije u razvoju 6G mreže

Španija želi biti na čelu ovog novog tehnološkog vala. Vlada je odobrila pomoć od oko 95 miliona eura usmjeren na razvoj naprednih 5G i 6G mreža, te je promovirao projekte poput ENABLE-6G, koje podržavaju Telefónica i europska tijela, s ciljem istraživanja arhitektura, slučajeva upotrebe i prototipova mreža sljedeće generacije.

Operateri poput MasOrangea već spominju u svojim poslovnim strategijama 5G Advanced kao odskočna daska za 6GOni koriste ovaj termin da bi se referirali na evolucijska poboljšanja koja će biti ugrađena u trenutnu 5G infrastrukturu. Paralelno s tim, Telefónica, Vodafone i Orange učestvuju u savezima s glavnim evropskim televizijskim kompanijama kako bi promovisali otvorene RAN mreže koje će olakšati evropsko liderstvo u budućem 6G-u.

Na nivou EU, Zajedničko poduzeće za pametne mreže i uslugeOva zajednička inicijativa postavlja strategiju istraživanja i inovacija 6G mreže za kontinent. Njena svrha je promovisanje pametnih mreža sljedeće generacije koje podstiču digitalnu transformaciju Evrope, jačaju njen tehnološki suverenitet i smanjuju zavisnost od dobavljača koji se smatraju rizičnim (kao što su Huawei ili ZTE).

Uz 6G, Evropa nastavlja da gura implementaciju 5G i naprednog 5G, shvatajući da koegzistencija nekoliko generacija mreža Ovo će biti norma u mnogim godinama koje dolaze. Cilj je da evropske kompanije budu u mogućnosti da iskoriste ovu infrastrukturu za razvoj novih usluga u oblastima kao što su Industrija 4.0, pametni gradovi, pametna mobilnost i digitalno zdravstvo.

Ovo regulatorno predviđanje i javna ulaganja ključni su za osiguranje da poslovni sektor ne zaostane. Od pružatelja rješenja za povezivanje i kibernetičku sigurnost do programera softvera, proizvođača uređaja i sistemskih integratora, svi će morati prilagoditi svoje proizvode i usluge Povezana stvarnost je mnogo zahtjevnija i složenija nego trenutni.

Prelazak sa 5G na 6G nije samo jednostavna promjena ikone na vašem telefonu; to je generacijski skok koji će uticati na mrežnu infrastrukturu, arhitekturu usluga u oblaku i način na koji podučavamo, radimo, krećemo se i komuniciramo s tehnologijom. Kako se približavamo 2030. godini, ključno će biti razumijevanje ovih razlika, maksimalno iskorištavanje 5G dok čekamo 6G i priprema organizacija, uređaja i aplikacija za besprijekornu povezanost. brži, pametniji, sveprisutniji i mnogo bolje integrirani s umjetnom inteligencijom.