Információk a 6G technológiáról és annak különbségeiről az 5G-től

La mobil kapcsolat Történelmének legnagyobb forradalmát éli átMíg a 4G továbbra is domináns bizonyos területeken, és az 5G még nem is teljesen kiépült, a kormányok, a szolgáltatók és a gyártók már a következő lépésre, a 6G-re szegezték tekintetüket. Nem csak a sebességről van szó; egy gyakorlatilag azonnali, sokkal intelligensebb hálózat megtervezéséről, amely képes olyan eszközök, adatok és szolgáltatások lavináját támogatni, amelyet még csak most kezdünk elképzelni.

Ebben az összefüggésben, hogy teljesen megértsük, mi a 6G, és miben különbözik az 5G-től Ez kulcsfontosságú mind a felhasználók, mind a vállalkozások számára. Mélyreható változásokról beszélünk: új frekvenciasávokról (akár a terahertzes tartományban is), közel nulla késleltetésről, natív integrációról a mesterséges intelligenciával, holografikus kommunikációról, hatalmas automatizálásról, valamint a mobilhálózat, a felhő és a nap mint nap használt eszközeink közötti egészen más kapcsolatról.

Mi is pontosan a 6G, és mit ígér az 5G-hez képest?

A 6G lesz a a mobilhálózatok hatodik generációja És ez a technológia várhatóan átveszi a helyét a fejlett 5G vagy 5G+, más néven 5.5G után. Ahogy a 4G felülmúlta a 3G-t, és az 5G kibővítette a 4G képességeit, a 6G is több lépéssel tovább kíván majd menni a sebesség, a késleltetés, a csatlakoztatott eszközök kapacitása és az energiahatékonyság terén, miközben megnyitja az utat olyan alkalmazások előtt, amelyek ma már gyakorlatilag sci-finek számítanak.

Mielőtt 6G-képes telefonokat látnánk, egy olyan szakaszt fogunk átélni, amikor Fejlett 5G (5G+, 5.5G)ami már most is kezd kibontakozni. Az olyan gyártók, mint a Huawei, azt állítják, hogy ez a köztes szakasz, olyan technológiák támogatásával, mint a masszív MIMO, akár 10 Gbps sebességet is elérhet, természetes hidat képezve a jelenlegi 5G és a jövőbeli hatodik generáció között.

Bár zárt 6G szabvány még nem létezik, a Nemzetközi Távközlési Unió (ITU) az ITU-R M.2160 ajánlásával már megállapította nagyon ambiciózus teljesítménycélokA csúcssebesség körülbelül 200 Gbps, és különböző tanulmányok szerint akár 512 Gbps, ideális esetben pedig 1 Tbps nagyságrendű elméleti csúcsok is lehetnek.

La 6G cél késleltetés Körülbelül 0,1 milliszekundum (0,1 ms) alatt működik, ami a tizede annak, amit az 5G a legfejlettebb módjaiban kitűz. Ez a gyakorlatilag azonnali válaszidő lehetővé teszi a rendkívül biztonságos távműtéteket, a teljesen autonóm nagysebességű járműveket és a zökkenőmentes holografikus kommunikációt.

A sebesség és a késleltetés mellett a 6G célja a drasztikus növekedés is. forgalmi kapacitás területenként, négyzetméterenként 30 és 50 Mbit/s közötti referenciákkal, ami már most legalább háromszorosára növeli a spektrum hatékonyságát az IMT-2020 hálózatok (az 5G-t magában foglaló keretrendszer) referenciájához képest.

Frekvenciasávok és spektrum: gigahertztől terahertzig

Az 5G és a 6G közötti egyik fő technológiai különbség a következőkben rejlik: használt frekvenciasávokA 4G körülbelül 6 GHz-ig működik, míg az 5G a milliméteres hullámokon (mmWave) a 100-110 GHz-es tartományra bővítette elérhetőségét. A 6G teljes potenciáljának kiaknázása érdekében olyan gyártók, mint a Samsung, fontolgatják a 6 GHz-es tartományra való ugrást. terahertz (THz).

A gyakorlatban ez azt jelentené, hogy a 6G-t is figyelembe kellene venni. a teljes elérhető spektrumAz alacsony sávtól (1 GHz alatt, ideális széles lefedettséghez) a középső sávon (1–24 GHz, jó egyensúly a hatótávolság és a kapacitás között) át egészen a magas sávig, amely elméletileg akár ~3000 GHz-ig is felmehet. A kihívás itt óriási, mivel új antennák, anyagok és rádiórendszerek tervezését igényli, amelyek képesek kezelni ezeket a nagyon magas frekvenciákat.

Már vannak ígéretes bizonyítékok ezen a területen. Az LG például sikeresen... terahertz tartományban továbbít adatokat folyamatosan növekvő távolságokon: először körülbelül 100 méter, majd 155 és 175 GHz között 320 méteren kültéren, és újabban már 500 méter felett is. Kínában már 1 TB adatot is lehet továbbítani 1 kilométerre egyetlen másodperc alatt THz-es vezeték nélküli kommunikációval.

A Fujitsu a DOCOMO-val és az NTT-vel együttműködve hullámokkal is kísérletezik. szubterahertz 100 GHz-en és 300 GHz-enCélja egy olyan ultragyors kommunikáció elérése, amely akadályokkal teli környezetben is robusztus terjedést biztosít, ami kritikus fontosságú, ha a 6G-t összetett ipari üzemekben vagy sűrűn lakott városi területeken kívánják használni.

Mindezen fejlesztéseknek együtt kell járniuk azzal a ténnyel, hogy az 5G még sok évig működőképes marad. Ezért hangsúlyozzák a gyártók, mint például a Samsung, a... új sávokat kell fenntartani kizárólag a 6G számáraígy a jelenlegi hálózatok ne legyenek korlátozva az új generáció telepítése során.

Főbb adatok: 6G sebesség, késleltetés és kapacitás az 5G-hez képest

Az 5G már jelentős előrelépést jelentett a 4G-hez képest: akár 20 Gbps elméleti csúcssebesség, a legfejlettebb módokban körülbelül 1 ms késleltetés, ideális körülmények között pedig akár négyzetkilométerenként egymillió eszköz csatlakoztatásának képessége. A 6G azonban mindezen területeken a következő szintre kíván lépni.

Az előrejelzések szerint a 6G elérheti a akár 100-szor gyorsabb, mint az 5GEgyes gyártók, mint például a Samsung, 1000 Gbps (1 Tbps) csúcssebességről beszélnek mind letöltések, mind feltöltések esetén, míg más tanulmányok 200-512 Gbps csúcssebességet javasolnak a kezdeti kereskedelmi telepítések során. Mindenesetre arról beszélünk, hogy nagyméretű, magával ragadó tartalomfájlokat (8K filmeket, teljes játékokat, virtuális valóság környezeteket) szinte azonnal le lehet tölteni.

A késleltetés tekintetében a javulás ugyanilyen radikális. Ha az 5G-t úgy tervezték, hogy megközelítse 1 milliszekundumos nagyságrendű késleltetésekA 6G célja, hogy ezt az értéket körülbelül 0,1 ms-ra csökkentse. Egyes elképzelések mikroszekundumos késleltetést is javasolnak nagyon specifikus forgatókönyvekben, ami lehetővé tenné a járművek, robotok vagy kritikus orvosi alkalmazások számára a közel valós idejű reakciókat.

A hálózati kapacitás is ugrásszerűen megnő. Az 5G már most is lehetővé teszi a hatalmas eszközsűrűséget, bár összetett környezetekben (stadionok, fémszerkezetekkel teli gyárak) az elméleti értékek nem mindig érhetők el. A 6G eközben... Célja, hogy még több egyidejű terminált kezeljen ugyanabban a térben, fenntartva a szolgáltatás minőségét még extrém helyzetekben is.

Az ITU az ITU-R M.2160 szabványon keresztül a következő célokat tűzte ki a 6G számára: Stabil sebesség a végfelhasználó számára 300 és 500 Mbps között, 0,1-1 ms nagyságrendű késleltetések, az IMT-2020-nál háromszor nagyobb spektrális hatékonyság és 30-50 Mbit/s/m² területenkénti forgalmi kapacitás. Mindez az 5G-hez képest lényegesen alacsonyabb bitenkénti energiafogyasztás mellett.

A 6G előnyei és új felhasználási esetek

Dél-Korea, amelynek kulcsfontosságú technológiai partnere a Samsung, az elsők között szolgáltatott részleteket. Milyen gyakorlati előnyökkel jár majd a 6G?A cél az, hogy az első kereskedelmi hálózatok akár ötször gyorsabb sebességet kínáljanak, mint az 5G elméleti maximuma, tízszer alacsonyabb késleltetéssel (körülbelül 0,1 ms). Ez valóban valós idejű átvitelt eredményez, ami kulcsfontosságú az orvostudomány, az autóipar és a fejlett ipari automatizálás számára.

A Samsung egy 2020-as jelentésben azt jósolta, hogy a 6G lehetővé teszi majd Akár 1000 Gbps letöltési és feltöltési sebességJövőbeli multimédiás formátumok és magával ragadó élmények támogatása érzékelhető késések nélkül. A vízió egy még összekapcsoltabb világról szól, ahol a virtuális, a kiterjesztett és a kevert valóság zökkenőmentesen olvad össze, olyan tartalommal, amely bármilyen képernyőhöz (vagy eszközhöz) alkalmazkodik, még akkor is, ha mobilhálózaton keresztül csatlakozik.

Az egyik legszembetűnőbb terület lesz a valós idejű holográfiaA 6G-vel a nagyfelbontású holografikus kommunikáció mindennapossá válhat: olyan munkaértekezletek, ahol 3D-ben látod a kollégáidat, mintha közvetlenül előtted lennének, élő műsorok vetítve a nappalidban, vagy távoli segítségnyújtás volumetrikus avatarokkal megszakítások vagy késedelmek nélkül.

A hatodik generáció az összes klasszikus hálózati paraméter javítását is ígéri: Gyorsabb sebesség, alacsonyabb késleltetés, több csatlakoztatott eszköz, nagyobb sávszélesség és jobb energiahatékonyságEhhez jön még egy kulcsfontosságú elem: a mesterséges intelligencia sokkal mélyebb integrációja, amely lehetővé teszi a hálózatok számára, hogy önoptimalizálják, önmenedzseljék és dinamikusan elosszák az erőforrásokat az adott pillanat igényei szerint.

Az olyan gyártók, mint az OPPO, arra összpontosítottak, hogy a 6G hogyan működik Forradalmasítani fogja a mesterséges intelligencia tanulási, interakciói és alkalmazási módját.A 6G hálózatoktól elvárják, hogy integrálják a mesterséges intelligencia funkcióit az önbeállításhoz, a problémák észleléséhez, mielőtt azok hatással lennének a felhasználóra, a kritikus forgalom rangsorolásához (pl. egy önvezető jármű kontra egy szabadidős letöltés), és teljes megbízhatósággal támogassák az olyan alkalmazásokat, mint az összekapcsolt autók, a logisztikai robotok vagy a távoli orvosi rendszerek.

Technológiai különbségek a jelenlegi 5G és a jövőbeli 6G között

Az 5G jelenleg három fő forgatókönyv köré épül: nagyobb sávszélesség a gyors letöltésekhez, alacsony késleltetés szinte azonnali válaszokért és hatalmas kapcsolatok a dolgok internetéhez (IoT). A 6G megtartja ezt a három pillért, de azzal a gondolattal, hogy egy másik szintre emeli őket, és ráadásul teljesen új funkciókat is beépít.

Az egyik nagy különbség a használatában lesz. sokkal magasabb frekvenciák, a terahertz tartománybanEz nemcsak megsokszorozza a sebességet és a kapacitást, hanem lehetővé teszi a közös kommunikációs és észlelési technikák (JCAS) alkalmazását is: ugyanazt a rádiójelet, amelyet az adatok továbbítására használnak, a környezet „olvasására”, a terek feltérképezésére vagy az objektumok példátlan pontosságú észlelésére fogják használni.

A gyakorlatban egy körülbelül 20 Gbps elméleti maximális sebességű és 1 ms késleltetésű 5G hálózatról egy megközelítőleg 6G ökoszisztémára térnénk át 1 Tbps és 0,1 msTovábbá a hatodik generáció energiahatékonyabb lesz, kevesebb energiát fogyaszt átvitt bitenként, és egyszerre több eszközt támogat, ami kulcsfontosságú tényező a gyárakban, stadionokban, hiper-összekötött városokban vagy nagyméretű érzékelőhálózatokban.

Egy másik fontos szempont, hogy a 6G nem szándékozik teljesen lecseréli az 5G-t Az első naptól kezdve. A 2G-ről 3G-re vagy a 3G-ről 4G-re való áttéréssel ellentétben ezúttal a két generáció hosszabb ideig fog együtt létezni. Az elképzelés az, hogy a 6G-t nagyon igényes alkalmazásokhoz (üzleti, ipari, katonai környezet, fejlett automatizálás) fogják használni, míg az 5G továbbra is az általános fogyasztás nagy részét fogja lefedni (szórakoztatás, közösségi hálózatok, streaming stb.).

Ennek a hibrid megközelítésnek van egy másik következménye is: a 6G a meglévő hálózatok nagy részére fog épülni. Az 5G infrastruktúra már kiépültEz csökkenteni fogja a költségeket és a bonyolultságot az előző generációkhoz képest. Az olyan kezdeményezések, mint az Open RAN hálózatok, amelyeket a nagy európai szolgáltatók (többek között a Telefónica, a Vodafone, az Orange) vezetnek, pontosan ezt a modularitást és nyitottságot keresik, hogy utat nyissanak a következő generációnak.

A 6G, a mesterséges intelligencia és a felhőalapú számítástechnika kapcsolata

A Mesterséges intelligencia a mobilitásban és az ipari környezetben Továbbra is fejlődnek: a mobil asszisztensektől a gyárakban használt prediktív karbantartási rendszerekig. Manapság a modellek betanításának nagy része offline történik; például egy termelési műszak végén a gépek feltöltik az adatokat a felhőbe, a mesterséges intelligenciát betanítják, és másnap letöltik a továbbfejlesztett modelleket.

Az 5G és a felhőalapú számítástechnika kombinációja már most is lehetővé tesz bizonyos fejlesztéseket, de egyértelmű korlátai vannak. a fejlett mesterséges intelligenciához szükséges adatmennyiségek Olyan nagyok, hogy nehéz valós időben mozgatni őket anélkül, hogy az a hálózatot sújtaná vagy a költségeket megsokszorozná. A 6G esetében az az elképzelés, hogy számos MI-alkalmazás közvetlenül a felhőben vagy a peremfelhőben futhasson anélkül, hogy annyi közvetítésre lenne szükség a helyi eszközökkel.

Ezzel párhuzamosan a 6G natívan integrálja a peremhálózati számítástechnika és nagy teljesítményű számítástechnikaEz közelebb hozza a számítási teljesítményt az adatok keletkezésének helyéhez. Ez lehetővé teszi például az autonóm robotok, drónok vagy hálózatba kapcsolt járművek számára, hogy milliszekundumok alatt összetett döntéseket hozzanak a közeli szerverekre támaszkodva, anélkül, hogy az összes információt távoli adatközpontokba kellene küldeniük.

Ez az elosztott architektúra alapvető fontosságú lesz ahhoz, hogy a Hatalmas és valóban intelligens IoTEbben a forgatókönyvben több millió érzékelő és eszköz kommunikál folyamatosan egymással és a felhővel, valós időben módosítva a folyamatokat. Az olyan iparágak, mint a gyártás, a logisztika és az egészségügy, profitálhatnak az ultragyors kapcsolat, a beágyazott mesterséges intelligencia és az elosztott feldolgozás ezen kombinációjából.

Hatás a kulcsfontosságú ágazatokra: egészségügy, autóipar, ipar és városok

Az egészségügyi szektorban az 5G már lendületet adott a telemedicina térnyerésének, de a 6G áttörést hozhat. ultra alacsony késleltetés és rendkívüli megbízhatóságLehetővé válik komplex távoli műveletek végrehajtása olyan pontossággal, amely ma már nem lehetséges, orvostechnikai eszközök valós idejű csatlakoztatása, valamint krónikus betegek sokkal nagyobb részletességgel történő monitorozása.

Az autóipari és mobilitási szektorban a következők kombinációja önvezető járművek, drónok, szállítórobotok és városi szenzorok Olyan hálózatokra lesz szükség, amelyek képesek másodpercenként több millió interakciót lebonyolítani. Az 5G már az első lépés, de egy 120 km/h sebességgel autópályán haladó autó számára néhány milliszekundumos késleltetés nem biztos, hogy elegendő. A 6G azért van itt, hogy betöltse ezt a hiányt, közel azonnali válaszidőket és sokkal biztonságosabb jármű-minden (V2X) kommunikációt kínálva.

Az Ipar 4.0 is erősödni fog. A 6G lehetővé teszi majd gyakorlatilag autonóm gyárakahol a gépek, robotok és logisztikai rendszerek folyamatosan kommunikálnak egymással a termelés optimalizálása, a hulladék csökkentése és az azonnali reagálás érdekében bármilyen incidensre. A gépek közötti (M2M) kommunikáció a végletekig elterjed, és az olyan koncepciók, mint a Joint Sensing and Communication (JCAS), lehetővé teszik majd a hálózat számára, hogy „lássa” és megértse az ipari környezetet.

A városokban az 5G már lehetővé tette a következők bevezetését: szenzorhálózatok forgalom, energia vagy biztonság területénA 6G-vel ezek az okosvárosok szinte autonóm irányítási rendszerekké fejlődnek: valós időben szabályozott forgalom, amely globális rálátást biztosít a városra, intelligens elektromos hálózatok, amelyek másodpercre pontosan kiegyensúlyozzák a megújuló energiatermelést, vagy teljesen automatizált városi szolgáltatások.

Egy másik kulcsfontosságú pont lesz az összeköttetések vidéki és távoli területekenA 6G célja, hogy segítsen áthidalni a digitális szakadékot azáltal, hogy mélyebben integrálja a műholdas kapcsolatot magába a szabványba. Ez lehetővé teszi a nagy sebességű internet-hozzáférést azokon a területeken, ahol a száloptika vagy akár a földi 5G kiépítése jelenleg nehézkes vagy veszteséges.

Várható idővonal: mikor érkezik a 6G a piacra

A 6G-vel kapcsolatos kutatás nem tegnap kezdődött. Kína például már 2018-ban bejelentette, hogy hónapok óta kutatja ezt az új kapcsolódási lehetőséget, és 2020 óta népszerűsíti annak bevezetését. hivatalos fejlesztésA kínai Ipari és Információs Technológiai Minisztérium a nagy technológiai szereplőkkel együtt évek óta végez teszteket, beleértve a 6G előzetes kísérleteire szánt műholdak felbocsátását is.

A leggyakrabban ismételt jóslatok arra utalnak, hogy 6G kereskedelmi forgalomba hozatala 2030 körülPekka Lundmark, a Nokia vezérigazgatója is erre az évre utalt a 2022-es Világgazdasági Fórumon. A 2019-es 6G vezeték nélküli csúcstalálkozón különböző mobilkommunikációs szakértők egyetértettek ugyanebben az időkeretben, azzal az elképzeléssel, hogy 2026 és 2028 között kezdjük látni az első valódi felhasználási eseteket és nagyszabású kísérleti projekteket.

Dél-Korea bejelentette, hogy szeretné kereskedelmi forgalomba hozni a 6G-t 2028 és 2030 közöttés 2026-ban egy több százmillió eurós beruházással induló kísérleti programról van szó. A Huawei a maga részéről már egy ideje párhuzamosan dolgozik az 5G és a 6G hálózatokon, és elismerte, hogy a hatodik generáció érkezésére is 2030 körül számít.

A Samsung 2020-ban közzétett egy referenciadokumentumot, amely a következőket tárgyalta: 2028 körül definiálja a 6G szabványt és 2030-ban kezdi meg kereskedelmi bevezetését. Az OPPO némileg konzervatívabb nézeteket vall: becslései szerint a jövő technológiájának hivatalos szabványosítása 2025 körül kezdődik, de a tömeges kereskedelmi bevezetés csak 2035-ben történhet meg.

Európában az Európai Bizottság már lerakta a 6G-kutatás alapjait; az 5G-PPP (5G Infrastructure Public Private Partnership) kezdeményezéseken keresztül projektek indultak. több tízmillió euró értékű konkrét K+F projektekPeter Stuckmann, az Európai Bizottság képviselője jelezte, hogy a 6G-tanulmány még kezdeti szakaszban van, de a cél az, hogy a kereskedelmi forgalomba hozatala is 2030-ban megkezdődjön.

A Nemzetközi Távközlési Unió kulcsfontosságú lépést tett a ... ITU-R M.2160 ajánlásEz a dokumentum meghatározza az IMT-2030 (6G) hálózatok műszaki referenciakövetelményeit. Azt jelzi, hogy a végleges technológiát 2027-ben választják ki, és az évtized végére kellően érett specifikációkészletnek kell rendelkezésre állnia az első teljes hálózatok kiépítésének megkezdéséhez.

Spanyolország és az Európai Unió szerepe a 6G fejlesztésében

Spanyolország az új technológiai hullám élvonalába kíván tartozni. A kormány jóváhagyta körülbelül 95 millió eurós támogatás amely a fejlett 5G és 6G fejlesztését célozta, és olyan projekteket támogatott, mint az ENABLE-6G, amelyeket a Telefónica és európai szervezetek támogatnak, a következő generációs hálózatok architektúráinak, használati eseteinek és prototípusainak vizsgálata céljából.

Az olyan üzemeltetők, mint a MasOrange, már említik üzleti stratégiáikban Az 5G Advanced ugródeszkaként szolgál a 6G feléEzt a kifejezést a jelenlegi 5G infrastruktúrába beépítendő evolúciós fejlesztésekre használják. Ezzel párhuzamosan a Telefónica, a Vodafone és az Orange szövetségeket köt a nagyobb európai televíziós társaságokkal a nyílt RAN hálózatok előmozdítása érdekében, amelyek elősegítik Európa vezető szerepét a jövő 6G-jében.

Uniós szinten a Intelligens Hálózatok és Szolgáltatások Közös VállalkozásaEz a közös kezdeményezés meghatározza a kontinens 6G kutatási és innovációs stratégiáját. Célja a következő generációs intelligens hálózatok előmozdítása, amelyek elősegítik Európa digitális átalakulását, megerősítik technológiai szuverenitását, és csökkentik a kockázatosnak tartott beszállítóktól (mint például a Huawei vagy a ZTE) való függőséget.

A 6G mellett Európa továbbra is szorgalmazza az 5G és a fejlett 5G bevezetését, tisztában lévén azzal, hogy több hálózati generáció együttélése Ez lesz a norma az elkövetkező években. A cél az, hogy az európai vállalatok képesek legyenek kihasználni ezeket az infrastruktúrákat új szolgáltatások fejlesztésére olyan területeken, mint az Ipar 4.0, az intelligens városok, az intelligens mobilitás és a digitális egészségügy.

Ez a szabályozási előrejelzés és a közberuházások kulcsfontosságúak annak biztosításához, hogy az üzleti szektor ne maradjon le. A konnektivitási és kiberbiztonsági megoldásokat kínáló szolgáltatóktól kezdve a szoftverfejlesztőkön, eszközgyártókon és rendszerintegrátorokon át mindenkinek hozzá kell majd igazítania termékeit és szolgáltatásait egy… a csatlakoztatott valóság sokkal igényesebb és összetettebb mint a mostani.

Az 5G-ről 6G-re való átállás nem csupán egy egyszerű ikoncsere a telefonodon; ez egy generációs ugrás, amely hatással lesz a hálózati infrastruktúrára, a felhőszolgáltatások architektúrájára, valamint arra, hogyan tanítunk, dolgozunk, mozgunk és hogyan lépünk interakcióba a technológiával. Ahogy közeledünk 2030-hoz, a kulcs ezeknek a különbségeknek a megértése, az 5G maximális kihasználása a 6G-re várva, valamint a szervezetek, eszközök és alkalmazások felkészítése a zökkenőmentes csatlakozásra. gyorsabb, okosabb, mindenütt jelenlévő és sokkal jobban integrált a mesterséges intelligenciával.