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

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

U ovom kontekstu, kako bi u potpunosti razumjeli što je 6G i kako se razlikuje od 5G To je ključno i za korisnike i za tvrtke. Govorimo o dubokim promjenama: novim frekvencijskim pojasevima (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 svakodnevno koristimo.

Što je točno 6G i što obećava u usporedbi s 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 ići nekoliko koraka dalje u brzini, latenciji, kapacitetu povezanih uređaja i energetskoj učinkovitosti, a istovremeno će otvoriti vrata aplikacijama koje su danas praktički znanstvena fantastika.

Prije nego što vidimo telefone povezane s 6G mrežom, iskusit ćemo fazu Napredni 5G (5G+, 5.5G)što se već počinje pojavljivati. Proizvođači poput Huaweija tvrde da ova međufaza, podržana tehnologijama poput masivnog MIMO-a, može doseći 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 do 512 Gbps ili reda veličine 1 Tbps u idealnim scenarijima.

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

Osim brzine i latencije, 6G ima za cilj drastično povećati prometni kapacitet po području, s referencama između 30 i 50 Mbit/s po kvadratnom metru, što već množi učinkovitost spektra za najmanje tri puta u usporedbi s referencom IMT-2020 mreža (okvir koji obuhvaća 5G).

Frekvencijski pojasevi i spektar: od gigaherca do teraherca

Jedna od glavnih tehnoloških razlika između 5G i 6G bit će u korišteni frekvencijski pojasevi4G radi do oko 6 GHz, dok 5G širi 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 pojasa (ispod 1 GHz, idealno za široku pokrivenost) preko srednjeg pojasa (1 do 24 GHz, dobra ravnoteža između dometa i kapaciteta) i dosezanja visokog pojasa koji bi teoretski mogao ići do ~3000 GHz. Izazov je ovdje ogroman, jer zahtijeva projektiranje novih antena, materijala i radio sustava sposobnih za rukovanje tim vrlo visokim frekvencijama.

Već postoje obećavajući dokazi u ovom području. LG je, na primjer, uspio prijenos podataka u terahercnom rasponu 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 više od 1 kilometra u jednoj sekundi pomoću THz bežične komunikacije.

Fujitsu, u suradnji s DOCOMO-om i NTT-om, također eksperimentira s valovima subterahercni na 100 GHz i 300 GHzNjegov je cilj 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.

Svi ovi napredci moraju koegzistirati s činjenicom da će 5G ostati operativan dugi niz godina. Zato proizvođači poput Samsunga naglašavaju potrebno je rezervirati nove frekvencijske pojaseve isključivo za 6Gtako da trenutne mreže ne budu ograničene dok se uvodi nova generacija.

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

5G je već predstavljao značajan skok naprijed u usporedbi s 4G: do 20 Gbps vršne teorijske brzine, latencije od oko 1 ms u najnaprednijim načinima rada i mogućnost povezivanja do milijun uređaja po kvadratnom kilometru pod idealnim uvjetima. Ali 6G ima za cilj podići stvari na višu razinu u svim tim područjima.

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) za preuzimanje i prijenos, 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 jednako 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 također će se značajno povećati. 5G već omogućuje ogromnu gustoću uređaja, iako se u složenim okruženjima (stadioni, tvornice pune metalnih konstrukcija) teorijske brojke ne postižu uvijek. 6G, u međuvremenu, Cilj mu je upravljati još više istovremenih terminala u istom prostoru, održavajući kvalitetu 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 učinkovitost tri puta veća od IMT-2020 i prometni kapacitet 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 omogućuje 6G

Južna Koreja, sa Samsungom kao ključnim tehnološkim partnerom, bila je jedna od prvih zemalja koje su pružile 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 doista prijenose u stvarnom vremenu, ključne za medicinu, automobilsku industriju i naprednu industrijsku automatizaciju.

Samsung je u izvješću iz 2020. predvidio da će 6G omogućiti Brzine preuzimanja i prijenosa do 1000 GbpsPodržavanje budućih multimedijskih 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 zaslonu (ili uređaju), čak i ako je povezan putem mobilne mreže.

Jedno od najupečatljivijih područja bit će holografija u stvarnom vremenuS 6G mrežom, holografska komunikacija visoke rezolucije mogla bi postati uobičajena: radni sastanci na kojima vidite svoje kolege u 3D-u kao da su točno ispred vas, emisije uživo projicirane 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, veća propusnost i bolja energetska učinkovitostTome se dodaje ključni element: mnogo dublja integracija umjetne inteligencije, koja će mrežama omogućiti samooptimizaciju, samoupravljanje i dinamičku distribuciju resursa prema potrebama svakog trenutka.

Proizvođači poput OPPO-a usredotočili su se na to kako 6G To će revolucionirati način na koji umjetna inteligencija uči, komunicira i primjenjuje se.Očekuje se da će 6G mreže integrirati AI funkcije za samoprilagođavanje, otkrivanje problema prije nego što utječu na korisnika, davanje prioriteta kritičnom prometu (npr. autonomno vozilo u odnosu na preuzimanje za razonodu) i olakšavanje aplikacija poput povezanih automobila, logističkih robota ili udaljenih medicinskih sustava s potpunom pouzdanošću.

Tehnološke razlike između trenutnog 5G i budućeg 6G

Trenutno je 5G strukturiran oko tri glavna scenarija: veća propusnost za brzo preuzimanje, niska latencija za gotovo trenutne odgovore i ogromne veze za Internet stvari (IoT). 6G održava ova tri stupa, ali s idejom da ih podigne na višu razinu i, uz to, uključi potpuno nove funkcionalnosti.

Jedna od velikih razlika bit će korištenje mnogo višim frekvencijama, u terahercnom rasponuTo ne samo da umnožava brzinu i kapacitet, već omogućuje i zajedničke tehnike komunikacije i detekcije (JCAS): isti radio signal koji se koristi za prijenos podataka koristit će se za "čitanje" okoline, mapiranje prostora ili detekciju objekata s neviđenom razinom točnosti.

U praksi bismo prešli s 5G mreže s teoretskim ograničenjem brzine od oko 20 Gbps i latencijom od 1 ms na 6G ekosustav sposoban za približavanje... 1 Tbps i 0,1 msNadalje, šesta generacija bit će energetski učinkovitija, trošit će manje energije po prenesenom bitu i podržavat će veći broj uređaja istovremeno, što je ključni faktor u tvornicama, stadionima, hiperpovezanim gradovima ili velikim senzorskim mrežama.

Druga važna stvar je da 6G ne namjerava potpuno zamijeniti 5G Od prvog dana. Za razliku od prijelaza s 2G na 3G ili s 3G na 4G, ovaj put dvije generacije će koegzistirati dulje vrijeme. Ideja je da će se 6G koristiti za vrlo zahtjevne primjene (poslovna, industrijska, vojna okruženja, napredna automatizacija), dok će 5G i dalje 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 postavljenaTo će smanjiti troškove i složenost u usporedbi s prethodnim generacijama. Inicijative poput Open RAN mreža, koje pokreću veliki europski operateri (Telefónica, Vodafone, Orange, između ostalih), traže upravo tu modularnost i otvorenost kako bi utrle put sljedećoj generaciji.

Veza između 6G, umjetne inteligencije i računarstva u oblaku

Primjene Umjetna inteligencija u mobilnosti i industrijskim okruženjima Oni nastavljaju rasti: od mobilnih asistenata do sustava prediktivnog održavanja u tvornicama. Danas se velik dio obuke modela obavlja izvan mreže; na primjer, na kraju proizvodne smjene strojevi prenose podatke u oblak, umjetna inteligencija se obučava, a sljedeći dan se preuzimaju poboljšani modeli.

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

Paralelno s tim, 6G će izvorno integrirati rubno računalstvo i visokoučinkovito računalstvoTo približava računalnu snagu mjestu gdje se podaci generiraju. To će omogućiti, na primjer, autonomnim robotima, dronovima ili povezanim vozilima donošenje složenih odluka u milisekundama oslanjajući se na obližnje poslužitelje, bez potrebe za slanjem svih informacija u udaljene podatkovne centre.

Ova distribuirana arhitektura bit će temeljna za omogućavanje Masivni i istinski inteligentan IoTU ovom scenariju, milijuni senzora i uređaja neprestano 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.

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

U zdravstvenom sektoru, 5G je već potaknuo porast telemedicine, ali 6G bi mogao promijeniti pravila igre. Zahvaljujući... ultra niska latencija i ekstremna pouzdanostBit će moguće izvoditi složene daljinske operacije s preciznošću koja danas nije moguća, povezivati ​​medicinske uređaje u stvarnom vremenu i pratiti kronične pacijente s puno većom granulacijom.

U automobilskom sektoru i sektoru mobilnosti, kombinacija autonomna vozila, dronovi, roboti za dostavu i urbani senzori Bit će potrebne mreže sposobne za orkestriranje milijuna interakcija u sekundi. 5G je već prvi korak, ali za automobil koji se kreće autocestom 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 puno sigurniju komunikaciju između vozila i svega ostalog (V2X).

Industrija 4.0 također će biti ojačana. 6G će omogućiti gotovo autonomne tvornicegdje strojevi, roboti i logistički sustavi kontinuirano komuniciraju kako bi optimizirali proizvodnju, smanjili otpad i trenutačno reagirali na bilo koji incident. Komunikacija između strojeva (M2M) bit će dovedena do krajnjih granica, a koncepti poput Zajedničkog osjećanja i komunikacije (JCAS) omogućit će samoj mreži da "vidi" i razumije industrijsko okruženje.

U gradovima je 5G već omogućio implementaciju senzorske mreže za promet, energiju ili sigurnostS 6G mrežom, ovi pametni gradovi će se razvijati prema gotovo autonomnim sustavima upravljanja: promet reguliran u stvarnom vremenu s globalnim pogledom na grad, pametne električne mreže koje uravnotežuju proizvodnju obnovljivih izvora energije do sekunde ili potpuno automatizirane gradske usluge.

Druga ključna točka bit će povezivost u ruralnim i udaljenim područjima6G ima za cilj pomoći u smanjenju digitalnog jaza dubljom integracijom satelitske povezivosti u sam standard. To će omogućiti brzi pristup internetu u područjima gdje je implementacija optičkih vlakana ili čak zemaljske 5G mreže trenutno teška ili neisplativa.

Očekivani vremenski okvir: kada će 6G stići na tržište

Istraživanje 6G mreže nije započelo jučer. Kina je, primjerice, još 2018. godine objavila da već mjesecima istražuje ovu novu povezivost, a od 2020. godine promovira njezino uvođenje. službeni razvojKinesko ministarstvo industrije i informacijske tehnologije, zajedno s glavnim tehnološkim igračima, godinama provodi testiranja, uključujući lansiranje satelita namijenjenih preliminarnim 6G eksperimentima.

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

Južna Koreja je objavila da želi komercijalizacija 6G mreže između 2028. i 2030.i planira pokrenuti pilot program 2026. s ulaganjem od stotina milijuna eura. Huawei sa svoje strane već neko vrijeme paralelno radi na 5G i 6G te je priznao da očekuje dolazak šeste generacije oko 2030. godine.

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

U Europi je Europska 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 desetke milijuna euraPeter Stuckmann, predstavnik EK, naznačio je da je studija 6G još uvijek u početnoj fazi, ali da je cilj da i njezina komercijalizacija započne 2030. godine.

Međunarodna telekomunikacijska unija poduzela je ključni korak s Preporuka ITU-R 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 desetljeća trebao postojati dovoljno zreo skup specifikacija za početak implementacije prvih cjelovitih mreža.

Uloga Španjolske i Europske unije u razvoju 6G mreže

Španjolska želi biti na čelu ovog novog tehnološkog vala. Vlada je odobrila pomoć od oko 95 milijuna eura usmjeren na razvoj naprednih 5G i 6G mreža, te je promovirao projekte poput ENABLE-6G, koje podržavaju Telefónica i europska tijela, kako bi se istražile arhitekture, slučajevi upotrebe i prototipovi mreža sljedeće generacije.

Operateri poput MasOrangea već spominju u svojim poslovnim strategijama 5G Advanced kao odskočna daska za 6GOvim se terminom nazivaju evolucijska poboljšanja koja će biti ugrađena u trenutnu 5G infrastrukturu. Paralelno s tim, Telefónica, Vodafone i Orange sudjeluju u savezima s glavnim europskim televizijskim tvrtkama kako bi promovirali otvorene RAN mreže koje će olakšati europsko vodstvo u budućem 6G-u.

Na razini EU-a, Zajedničko poduzeće za pametne mreže i uslugeOva zajednička inicijativa postavlja strategiju istraživanja i inovacija 6G mreže za kontinent. Njezina je svrha promicanje pametnih mreža sljedeće generacije koje potiču digitalnu transformaciju Europe, jačaju njezin tehnološki suverenitet i smanjuju ovisnost o dobavljačima koji se smatraju rizičnima (kao što su Huawei ili ZTE).

Uz 6G, Europa nastavlja poticati implementaciju 5G i naprednog 5G-a, shvaćajući da koegzistencija nekoliko generacija mreža To će biti norma dugi niz godina. Cilj je da europske tvrtke budu u mogućnosti iskoristiti ovu infrastrukturu za razvoj novih usluga u područjima kao što su Industrija 4.0, pametni gradovi, pametna mobilnost i digitalno zdravstvo.

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

Prijelaz s 5G na 6G nije samo jednostavna promjena ikone na vašem telefonu; to je generacijski skok koji će utjecati 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 tih razlika, maksimalno iskorištavanje 5G-a dok čekamo 6G i priprema organizacija, uređaja i aplikacija za besprijekornu povezivost. brži, pametniji, sveprisutniji i puno bolje integrirani s umjetnom inteligencijom.