Information om 6G-teknologi og dens forskelle fra 5G

La mobil forbindelse Den oplever den største revolution i sin historieSelvom 4G stadig er dominerende i nogle områder, og 5G ikke engang er fuldt udbygget, har regeringer, operatører og producenter allerede sigtet mod det næste spring: 6G. Det handler ikke kun om hastighed; det handler om at designe et stort set øjeblikkeligt og meget smartere netværk, der er i stand til at understøtte en lavine af enheder, data og tjenester, som vi kun lige er begyndt at forestille os.

I denne sammenhæng for fuldt ud at forstå, hvad 6G er, og hvordan det adskiller sig fra 5G Det er afgørende for både brugere og virksomheder. Vi taler om dybtgående forandringer: nye frekvensbånd (selv i terahertz-området), næsten nul latenstid, indbygget integration med kunstig intelligens, holografisk kommunikation, massiv automatisering og et meget anderledes forhold mellem mobilnetværket, skyen og de enheder, vi bruger hver dag.

Hvad er 6G præcist, og hvad lover det i forhold til 5G?

6G vil være den sjette generation af mobilnetværk Og det er bestemt til at overtage fra avanceret 5G eller 5G+, også kendt som 5.5G. Ligesom 4G overgik 3G, og 5G udvidede 4G's muligheder, vil 6G søge at gå adskillige skridt videre i forhold til hastighed, latenstid, kapacitet på forbundne enheder og energieffektivitet, samtidig med at det åbner døren for applikationer, der i dag praktisk talt er science fiction.

Før vi ser 6G-forbundne telefoner, vil vi opleve en fase af Avanceret 5G (5G+, 5.5G)hvilket allerede er begyndt at dukke op. Producenter som Huawei hævder, at dette mellemstadie, understøttet af teknologier som massiv MIMO, kan nå hastigheder på op til 10 Gbps og dermed fungere som en naturlig bro mellem den nuværende 5G og den fremtidige sjette generation.

Selvom der endnu ikke findes en lukket 6G-standard, har Den Internationale Telekommunikationsunion (ITU) med sin anbefaling ITU-R M.2160 allerede etableret meget ambitiøse præstationsmålPeakhastigheder på omkring 200 Gbps og, ifølge forskellige undersøgelser, endda teoretiske peaks på op til 512 Gbps eller i størrelsesordenen 1 Tbps i ideelle scenarier.

La 6G målforsinkelse Den opererer med en hastighed på omkring 0,1 millisekunder (0,1 ms), hvilket er en tiendedel af, hvad 5G sigter mod i sine mest avancerede tilstande. Denne stort set øjeblikkelige responskapacitet vil muliggøre ultrasikre fjernoperationer, fuldt autonome højhastighedskøretøjer og problemfri holografisk kommunikation.

Ud over hastighed og latenstid sigter 6G mod at øge drastisk trafikkapacitet pr. område, med referencer på mellem 30 og 50 Mbit/s pr. kvadratmeter, hvilket allerede ganger spektrets effektivitet med mindst tre sammenlignet med referencen for IMT-2020-netværkene (rammen, der omfatter 5G).

Frekvensbånd og spektrum: fra gigahertz til terahertz

En af de største teknologiske forskelle mellem 5G og 6G vil være i anvendte frekvensbånd4G fungerer op til omkring 6 GHz, mens 5G har udvidet sin rækkevidde til 100-110 GHz-området i det, der kaldes millimeterbølger (mmWave). For at frigøre det fulde potentiale af 6G overvejer producenter som Samsung at tage springet til 6 GHz-området. terahertz (THz).

I praksis ville dette betyde at overveje 6G hele det tilgængelige spektrumFra lavbåndet (under 1 GHz, ideelt til bred dækning) gennem mellembåndet (1 til 24 GHz, en god balance mellem rækkevidde og kapacitet) og op til et højt bånd, der teoretisk set kan gå op til ~3000 GHz. Udfordringen her er enorm, fordi det kræver design af nye antenner, materialer og radiosystemer, der er i stand til at håndtere disse meget høje frekvenser.

Der er allerede lovende beviser på dette område. LG har for eksempel formået overføre data i terahertz-området på afstande, der er steget støt: først omkring 100 meter, derefter mellem 155 og 175 GHz ved 320 meter udendørs, og for nylig ud over 500 meter. I Kina har det endda været muligt at overføre 1 TB data over 1 kilometer på et enkelt sekund ved hjælp af trådløs THz-kommunikation.

Fujitsu eksperimenterer også med bølger i samarbejde med DOCOMO og NTT. subterahertz ved 100 GHz og 300 GHzMålet er at opnå ultrahurtig kommunikation, der opretholder robust udbredelse selv i miljøer med forhindringer, noget der er afgørende, hvis 6G skal bruges i komplekse industrianlæg eller tætte byområder.

Alle disse fremskridt skal sameksistere med det faktum, at 5G vil forblive operationelt i mange år. Derfor lægger producenter som Samsung vægt på skal reservere nye bånd udelukkende til 6Gså nuværende netværk ikke er begrænsede, mens den nye generation implementeres.

Nøgletal: 6G-hastighed, latenstid og kapacitet vs. 5G

5G repræsenterede allerede et betydeligt spring fremad sammenlignet med 4G: op til 20 Gbps teoretisk peakhastighed, latenstider på omkring 1 ms i de mest avancerede tilstande og kapaciteten til at forbinde op til en million enheder pr. kvadratkilometer under ideelle forhold. Men 6G sigter mod at tage tingene til det næste niveau på alle disse områder.

Prognoser tyder på, at 6G kan nå hastigheder op til 100 gange hurtigere end 5GNogle producenter, som f.eks. Samsung, taler om peakhastigheder på 1000 Gbps (1 Tbps) for både downloads og uploads, mens andre undersøgelser antyder peakhastigheder på 200-512 Gbps til indledende kommercielle implementeringer. Under alle omstændigheder taler vi om at kunne downloade store, fordybende indholdsfiler (8K-film, komplette spil, virtual reality-miljøer) næsten øjeblikkeligt.

Med hensyn til latenstid er forbedringen lige så radikal. Hvis 5G var designet til at nærme sig latenser i størrelsesordenen 1 millisekund6G sigter mod at reducere dette tal til omkring 0,1 ms. Nogle visioner antyder endda mikrosekunds latenstid i meget specifikke scenarier, hvilket ville muliggøre reaktioner i næsten realtid for køretøjer, robotter eller kritiske medicinske applikationer.

Netværkskapaciteten vil også tage et spring. 5G muliggør allerede massive enhedstætheder, selvom teoretiske tal ikke altid opnås i komplekse miljøer (stadioner, fabrikker fyldt med metalstrukturer). 6G derimod, Det sigter mod at administrere endnu flere samtidige terminaler i samme rum, hvilket opretholder servicekvaliteten selv i ekstreme situationer.

ITU sætter gennem ITU-R M.2160 følgende mål for 6G: Stabil hastighed for slutbrugeren mellem 300 og 500 Mbps, latenser i størrelsesordenen 0,1-1 ms, en spektral effektivitet tre gange større end IMT-2020 og en trafikkapacitet pr. område på 30-50 Mbit/s/m². Alt dette med et betydeligt lavere energiforbrug pr. bit end 5G.

Fordele og nye anvendelsesmuligheder muliggjort af 6G

Sydkorea, med Samsung som en vigtig teknologipartner, var et af de første lande til at give detaljer Hvilke praktiske fordele vil 6G medføre?Målet er, at de første kommercielle netværk kan tilbyde hastigheder op til fem gange hurtigere end det teoretiske maksimum på 5G, med latenstider ti gange lavere (omkring 0,1 ms). Dette omsættes til ægte realtidstransmissioner, hvilket er afgørende for medicin, bilindustrien og avanceret industriel automation.

Samsung forudsagde i en rapport fra 2020, at 6G vil tillade Download- og uploadhastigheder på op til 1000 GbpsUnderstøtter fremtidige multimedieformater og fordybende oplevelser uden mærkbare forsinkelser. Visionen er en endnu mere forbundet verden, hvor virtuel, augmented og mixed reality smelter problemfrit sammen med indhold, der tilpasser sig enhver skærm (eller enhed), selvom den er forbundet via et mobilnetværk.

Et af de mest markante felter vil være realtidsholografiMed 6G kan holografisk kommunikation i høj opløsning blive almindelig: arbejdsmøder, hvor du ser dine kolleger i 3D, som om de var lige foran dig, liveshows projiceret i din stue eller fjernassistance med volumetriske avatarer uden afbrydelser eller forsinkelser.

Den sjette generation lover også at forbedre alle klassiske netværksparametre: Hurtigere hastighed, lavere latenstid, flere forbundne enheder, større båndbredde og bedre energieffektivitetDertil kommer et nøgleelement: den langt dybere integration af kunstig intelligens, som vil give netværk mulighed for at selvoptimere, selvadministrere og dynamisk distribuere ressourcer i henhold til behovene i hvert enkelt øjeblik.

Producenter som OPPO har fokuseret på, hvordan 6G Det vil revolutionere den måde, AI lærer, interagerer og anvendes på.6G-netværk forventes at integrere AI-funktioner til at justere sig selv, opdage problemer, før de påvirker brugeren, prioritere kritisk trafik (f.eks. et autonomt køretøj versus en download til fritidsbrug) og muliggøre applikationer som forbundne biler, logistikrobotter eller fjerntliggende medicinske systemer med fuld pålidelighed.

Teknologiske forskelle mellem nuværende 5G og fremtidig 6G

I øjeblikket er 5G struktureret omkring tre hovedscenarier: højere båndbredde til hurtige downloads, lav latenstid for næsten øjeblikkelige svar og massive forbindelser for Tingenes Internet (IoT). 6G fastholder disse tre søjler, men med ideen om at tage dem til et nyt niveau og derudover inkorporere helt nye funktionaliteter.

En af de store forskelle vil være brugen af meget højere frekvenser, i terahertz-områdetDette øger ikke blot hastighed og kapacitet, men muliggør også fælles kommunikations- og detektionsteknikker (JCAS): det samme radiosignal, der bruges til at transmittere data, vil blive brugt til at "læse" miljøet, kortlægge rum eller detektere objekter med en hidtil uset nøjagtighed.

I praksis ville vi gå fra et 5G-netværk med et teoretisk loft på omkring 20 Gbps og latenser på 1 ms til et 6G-økosystem, der er i stand til at nærme sig 1 Tbps og 0,1 msDerudover vil den sjette generation være mere energieffektiv, forbruger mindre strøm pr. transmitteret bit og understøtter et større antal enheder samtidigt, en nøglefaktor i fabrikker, stadioner, hyperforbundne byer eller store sensornetværk.

Et andet vigtigt punkt er, at 6G ikke har til hensigt at erstatte 5G fuldstændigt Fra dag ét. I modsætning til overgangen fra 2G til 3G eller fra 3G til 4G, vil de to generationer denne gang sameksistere i en længere periode. Ideen er, at 6G vil blive brugt til meget krævende applikationer (erhverv, industri, militære miljøer, avanceret automatisering), mens 5G fortsat vil dække en stor del af det generelle forbrug (underholdning, sociale netværk, streaming osv.).

Denne hybride tilgang har en anden konsekvens: 6G vil blive bygget oven på en stor del af 5G-infrastruktur allerede implementeretDette vil reducere omkostninger og kompleksitet sammenlignet med tidligere generationer. Initiativer som åbne RAN-netværk, drevet af store europæiske operatører (bl.a. Telefónica, Vodafone, Orange), søger netop denne modularitet og åbenhed for at bane vejen for den næste generation.

Forholdet mellem 6G, kunstig intelligens og cloud computing

Anvendelserne af Kunstig intelligens i mobilitet og industrielle miljøer De fortsætter med at vokse: fra mobile assistenter til prædiktive vedligeholdelsessystemer på fabrikker. I dag foregår meget af modeltræningen offline; i slutningen af ​​et produktionshold uploader maskinerne for eksempel data til skyen, AI'en trænes, og dagen efter downloades forbedrede modeller.

Kombinationen af ​​5G og cloud computing giver allerede mulighed for visse forbedringer, men den har klare begrænsninger. datamængder kræves til avanceret AI De er så store, at det er vanskeligt at flytte dem i realtid uden at belaste netværket eller mangedoble omkostningerne. Med 6G er ideen, at mange AI-applikationer kan køre direkte i skyen eller i edge-cloud'en uden behov for så meget formidling med lokale enheder.

Parallelt vil 6G integrere native edge computing og højtydende computingDette bringer computerkraft tættere på det sted, hvor dataene genereres. Dette vil for eksempel give autonome robotter, droner eller forbundne køretøjer mulighed for at træffe komplekse beslutninger på millisekunder ved at stole på servere i nærheden, uden at skulle sende al informationen til fjerne datacentre.

Denne distribuerede arkitektur vil være fundamental for at muliggøre en Massiv og virkelig intelligent IoTI dette scenarie kommunikerer millioner af sensorer og enheder kontinuerligt med hinanden og med skyen og justerer processer i realtid. Brancher som fremstilling, logistik og sundhedsvæsenet vil drage fordel af denne kombination af ultrahurtig forbindelse, indlejret AI og distribueret processering.

Indvirkning på nøglesektorer: sundhed, bilindustrien, industrien og byerne

Inden for sundhedssektoren har 5G allerede sat skub i fremkomsten af ​​telemedicin, men 6G kan være revolutionerende. Takket være dens ultralav latenstid og ekstrem pålidelighedDet vil være muligt at udføre komplekse fjernoperationer med en præcision, der ikke er mulig i dag, forbinde medicinsk udstyr i realtid og overvåge kroniske patienter med langt større granularitet.

Inden for bil- og mobilitetssektoren er kombinationen af autonome køretøjer, droner, leveringsrobotter og bysensorer Det vil kræve netværk, der er i stand til at orkestrere millioner af interaktioner i sekundet. 5G er allerede et første skridt, men for en bil, der kører på motorvejen med 120 km/t, er en latenstid på et par millisekunder muligvis ikke nok. 6G er her for at udfylde dette hul og tilbyder næsten øjeblikkelige svartider og langt mere sikker kommunikation mellem køretøjer og alt (V2X).

Industri 4.0 vil også blive styrket. 6G vil muliggøre stort set autonome fabrikkerhvor maskiner, robotter og logistiksystemer kommunikerer kontinuerligt for at optimere produktionen, reducere spild og reagere øjeblikkeligt på enhver hændelse. Maskine-til-maskine (M2M) kommunikation vil blive taget til det ekstreme, og koncepter som Joint Sensing and Communication (JCAS) vil give netværket mulighed for at "se" og forstå det industrielle miljø.

I byer har 5G allerede muliggjort udrulning af Sensornetværk til trafik, energi eller sikkerhedMed 6G vil disse smarte byer udvikle sig til næsten autonome styringssystemer: trafik reguleret i realtid med et globalt overblik over byen, smarte elnet, der balancerer vedvarende energiproduktion helt ned til sekunden, eller fuldt automatiserede bytjenester.

Et andet centralt punkt vil være konnektivitet i landdistrikter og fjerntliggende områder6G har til formål at mindske den digitale kløft ved at integrere satellitforbindelse i selve standarden. Dette vil muliggøre adgang til højhastighedsinternet i områder, hvor det i øjeblikket er vanskeligt eller urentabelt at udrulle fiber eller endda jordbaseret 5G.

Forventet tidslinje: hvornår 6G kommer på markedet

Forskning i 6G startede ikke i går. Kina annoncerede for eksempel tilbage i 2018, at de havde forsket i denne nye forbindelse i månedsvis, og siden 2020 har de promoveret dens udrulning. officiel udviklingDet kinesiske ministerium for industri og informationsteknologi har sammen med store teknologiaktører udført tests i årevis, herunder opsendelsen af ​​satellitter beregnet til indledende 6G-eksperimenter.

De hyppigst gentagne forudsigelser placerer 6G-kommercialisering omkring 2030Nokias administrerende direktør, Pekka Lundmark, pegede også på det år under World Economic Forum i 2022. På 6G Wireless Summit i 2019 blev forskellige mobilkommunikationseksperter enige om den samme tidsramme med den idé, at vi mellem 2026 og 2028 vil begynde at se de første reelle anvendelsesscenarier og pilotprojekter i stor skala.

Sydkorea har annonceret, at de ønsker kommercialisere 6G mellem 2028 og 2030og planlægger at lancere et pilotprogram i 2026 med en investering på hundredvis af millioner euro. Huawei har på sin side arbejdet parallelt på 5G og 6G i et stykke tid og har erkendt, at de forventer, at den sjette generation også vil ankomme omkring 2030.

Samsung udgav et referencedokument i 2020, der diskuterede definere 6G-standarden omkring 2028 og begynde sin kommercielle udrulning i 2030. OPPO har en noget mere konservativ holdning: de anslår, at formel standardisering af den fremtidige teknologi vil begynde omkring 2025, men at massiv kommerciel implementering muligvis ikke finder sted før 2035.

I Europa har Europa-Kommissionen allerede lagt grunden til 6G-forskning; gennem 5G-PPP-initiativerne (5G Infrastructure Public Private Partnership) er der blevet lanceret projekter. specifikke FoU-projekter til en værdi af titusindvis af euroPeter Stuckmann, repræsentant for Europa-Kommissionen, har indikeret, at 6G-studiet stadig er i sin indledende fase, men at målet er, at kommercialiseringen også skal begynde i 2030.

Den Internationale Telekommunikationsunion har taget et vigtigt skridt med ITU-R-anbefaling M.2160Dette dokument fastsætter de tekniske referencekrav for IMT-2030 (6G)-netværk. Det angiver, at den endelige teknologi vil blive valgt i 2027, og at der ved udgangen af ​​årtiet bør foreligge et tilstrækkeligt modent sæt specifikationer til at begynde at implementere de første komplette netværk.

Spaniens og Den Europæiske Unions rolle i udviklingen af ​​6G

Spanien ønsker at være i spidsen for denne nye teknologiske bølge. Regeringen har godkendt støtte på omkring 95 millioner euro sigter mod udvikling af avanceret 5G og 6G og har fremmet projekter som ENABLE-6G, støttet af Telefónica og europæiske organer, for at undersøge arkitekturer, use cases og prototyper af næste generations netværk.

Operatører som MasOrange nævner allerede i deres forretningsstrategier 5G Advanced som springbræt til 6GDe bruger dette udtryk til at henvise til de evolutionære forbedringer, der vil blive indarbejdet i den nuværende 5G-infrastruktur. Sideløbende deltager Telefónica, Vodafone og Orange i alliancer med store europæiske tv-selskaber for at fremme åbne RAN-netværk, der vil fremme europæisk lederskab i fremtidens 6G.

På EU-niveau, den Fællesforetagende om intelligente netværk og tjenesterDette fælles initiativ fastlægger 6G-forsknings- og innovationsstrategien for kontinentet. Formålet er at fremme næste generations intelligente netværk, der fremmer Europas digitale transformation, styrker dets teknologiske suverænitet og reducerer afhængigheden af ​​leverandører, der anses for risikable (såsom Huawei eller ZTE).

Sideløbende med 6G fortsætter Europa med at fremme udrulningen af ​​5G og avanceret 5G, idet de forstår, at sameksistens af flere netværksgenerationer Dette vil være normen i mange år fremover. Målet er, at europæiske virksomheder skal kunne udnytte disse infrastrukturer til at udvikle nye tjenester inden for områder som Industri 4.0, smarte byer, smart mobilitet og digital sundhed.

Denne regulatoriske forventning og offentlige investeringer er nøglen til at sikre, at erhvervssektoren ikke sakker bagud. Fra udbydere af konnektivitets- og cybersikkerhedsløsninger til softwareudviklere, enhedsproducenter og systemintegratorer bliver alle nødt til at tilpasse deres produkter og tjenester til en den forbundne virkelighed er meget mere krævende og kompleks end den nuværende.

Overgangen fra 5G til 6G er ikke bare et simpelt ikonskift på din telefon; det er et generationsspring, der vil påvirke netværksinfrastruktur, cloud-tjenestearkitektur og hvordan vi underviser, arbejder, bevæger os og interagerer med teknologi. Når vi nærmer os 2030, vil nøglen være at forstå disse forskelle, få mest muligt ud af 5G, mens vi venter på 6G, og forberede organisationer, enheder og applikationer til problemfri forbindelse. hurtigere, smartere, mere allestedsnærværende og meget mere integreret med kunstig intelligens.