Informacija apie 6G technologiją ir jos skirtumus nuo 5G

La mobilusis ryšys Išgyvena didžiausią revoliuciją savo istorijojeNors 4G kai kuriose srityse vis dar dominuoja, o 5G dar nėra iki galo įdiegtas, vyriausybės, operatoriai ir gamintojai jau nusitaikė į kitą šuolį: 6G. Svarbu ne tik greitis; tai praktiškai momentinio, daug išmanesnio tinklo, galinčio palaikyti tokią įrenginių, duomenų ir paslaugų laviną, kokią mes dar tik pradedame įsivaizduoti, sukūrimas.

Šiame kontekste, kad visiškai suprastumėte, kas yra 6G ir kuo jis skiriasi nuo 5G Tai labai svarbu tiek vartotojams, tiek įmonėms. Kalbame apie esminius pokyčius: naujas dažnių juostas (net terahercų diapazone), beveik nulinį delsos lygį, integruotą su dirbtiniu intelektu, holografinį ryšį, masinį automatizavimą ir labai skirtingą ryšį tarp mobiliojo tinklo, debesijos ir įrenginių, kuriuos naudojame kasdien.

Kas tiksliai yra 6G ir ką jis žada, palyginti su 5G?

6G bus šeštosios kartos mobiliojo ryšio tinklai Ir jam lemta perimti pažangaus 5G arba 5G+, dar žinomo kaip 5.5G, vietą. Kaip 4G pranoko 3G, o 5G išplėtė 4G galimybes, taip ir 6G sieks žengti kelis žingsnius į priekį greičio, delsos, prijungtų įrenginių talpos ir energijos vartojimo efektyvumo srityse, kartu atverdamas duris programoms, kurios šiandien yra praktiškai mokslinė fantastika.

Prieš pamatydami 6G ryšiu prijungtus telefonus, patirsime fazę, kai Pažangus 5G (5G+, 5.5G)kuris jau pradeda ryškėti. Tokie gamintojai kaip „Huawei“ teigia, kad šis tarpinis etapas, palaikomas tokių technologijų kaip masinis MIMO, gali pasiekti iki 10 Gbps greitį ir būti natūraliu tiltu tarp dabartinės 5G ir būsimos šeštosios kartos.

Nors uždaro 6G standarto dar nėra, Tarptautinė telekomunikacijų sąjunga (ITU) savo rekomendacija ITU-R M.2160 jau nustatė labai ambicingi veiklos tikslaiDidžiausias greitis siekia apie 200 Gbps, o įvairių tyrimų duomenimis, teoriniai pikai netgi siekia iki 512 Gbps arba idealiu atveju apie 1 Tbps.

La 6G tikslinio ryšio delsa Jis veikia maždaug per 0,1 milisekundės (0,1 ms) – dešimtadalį to, ko siekia 5G pažangiausiuose režimuose. Ši praktiškai akimirksniu veikianti reagavimo galimybė leis atlikti itin saugias nuotolines operacijas, vairuoti visiškai autonomines didelės spartos transporto priemones ir užtikrinti sklandų holografinį ryšį.

Be greičio ir delsos, 6G siekia smarkiai padidinti eismo pralaidumas vienoje zonoje, kurių atskaitos greitis yra nuo 30 iki 50 Mbit/s kvadratiniam metrui, jau dabar bent tris kartus padidina spektro efektyvumą, palyginti su IMT-2020 tinklų (5G apimančios sistemos) atskaitos tašku.

Dažnių juostos ir spektras: nuo gigahercų iki terahercų

Vienas iš pagrindinių technologinių skirtumų tarp 5G ir 6G bus naudojamos dažnių juostos4G veikia iki maždaug 6 GHz dažnio, o 5G plečia savo aprėptį iki 100–110 GHz diapazono, vadinamojo milimetrinių bangų (mmWave) diapazonu. Siekdami išnaudoti visą 6G potencialą, tokie gamintojai kaip „Samsung“ svarsto galimybę peršokti į 6 GHz diapazoną. terahercas (THz).

Praktiškai tai reikštų svarstyti 6G ryšį visą prieinamą spektrąNuo žemos juostos (žemiau 1 GHz, idealiai tinka plačiai aprėpčiai) per vidutinę juostą (nuo 1 iki 24 GHz, geras balansas tarp diapazono ir pajėgumo) ir pasiekiant aukštą juostą, kuri teoriškai galėtų siekti ~3000 GHz. Čia iššūkis yra milžiniškas, nes reikia sukurti naujas antenas, medžiagas ir radijo sistemas, galinčias apdoroti šiuos labai aukštus dažnius.

Šioje srityje jau yra daug žadančių įrodymų. Pavyzdžiui, LG pavyko perduoti duomenis terahercų diapazone nuolat didėjančiais atstumais: iš pradžių apie 100 metrų, vėliau nuo 155 iki 175 GHz esant 320 metrų dažniui lauke, o pastaruoju metu – daugiau nei 500 metrų. Kinijoje netgi tapo įmanoma perduoti 1 TB duomenų 1 kilometro atstumu per sekundę naudojant THz belaidį ryšį.

„Fujitsu“, bendradarbiaudama su DOCOMO ir NTT, taip pat eksperimentuoja su bangomis. subterahercų dažniu 100 GHz ir 300 GHzJo tikslas – pasiekti itin didelės spartos ryšį, kuris išlaikytų patikimą sklidimą net ir aplinkoje su kliūtimis, o tai yra labai svarbu, jei 6G bus naudojamas sudėtingose ​​pramonės įmonėse ar tankiai apgyvendintose miesto teritorijose.

Visa ši pažanga turi egzistuoti kartu su tuo, kad 5G veiks dar daugelį metų. Štai kodėl tokie gamintojai kaip „Samsung“ pabrėžia... reikia rezervuoti naujas juostas išskirtinai 6G ryšiuikad diegiant naujos kartos tinklus nebūtų ribojami dabartiniai tinklai.

Pagrindiniai rodikliai: 6G greitis, delsa ir pajėgumas, palyginti su 5G

5G jau buvo reikšmingas šuolis į priekį, palyginti su 4G: iki 20 Gbps maksimalaus teorinio greičio, delsa apie 1 ms pažangiausiuose režimuose ir galimybė prijungti iki milijono įrenginių kvadratiniame kilometre idealiomis sąlygomis. Tačiau 6G siekia pakelti viską į kitą lygį visose šiose srityse.

Prognozės rodo, kad 6G gali pasiekti iki 100 kartų greitesnis nei 5GKai kurie gamintojai, pavyzdžiui, „Samsung“, kalba apie didžiausią 1000 Gbps (1 Tbps) atsisiuntimo ir įkėlimo greitį, o kiti tyrimai rodo, kad pradinio komercinio diegimo metu didžiausias greitis siekia 200–512 Gbps. Bet kokiu atveju kalbame apie galimybę beveik akimirksniu atsisiųsti didelius, įtraukiančio turinio failus (8K filmus, viso formato žaidimus, virtualios realybės aplinkas).

Kalbant apie delsą, pagerėjimas yra toks pat radikalus. Jei 5G būtų sukurtas taip, kad priartėtų prie... latencijos maždaug 1 milisekundės6G siekia sumažinti šį rodiklį iki maždaug 0,1 ms. Kai kuriose vizijose netgi siūlomi mikrosekundiniai vėlavimai labai specifiniuose scenarijuose, kurie leistų transporto priemonėms, robotams ar svarbioms medicinos reikmėms reaguoti beveik realiuoju laiku.

Tinklo pajėgumai taip pat smarkiai išaugs. 5G jau leidžia naudoti didžiulį įrenginių tankį, nors sudėtingose ​​aplinkose (stadionuose, gamyklose, kuriose gausu metalinių konstrukcijų) teoriniai skaičiai ne visada pasiekiami. Tuo tarpu 6G... Tikslas – valdyti dar daugiau vienu metu veikiančių terminalų toje pačioje erdvėje, išlaikant paslaugų kokybę net ir ekstremaliose situacijose.

Tarptautinė telekomunikacijų sąjunga (ITU), vadovaudamasi ITU-R M.2160, nustato šiuos 6G tikslus: Stabilus greitis galutiniam vartotojui nuo 300 iki 500 Mbps, 0,1–1 ms dydžio latencija, tris kartus didesnis spektrinis efektyvumas nei IMT-2020 ir 30–50 Mbit/s/m² srauto pralaidumas vienam plotui. Visa tai sunaudojant žymiai mažiau energijos vienam bitui nei 5G.

6G privalumai ir nauji naudojimo atvejai

Pietų Korėja, kurios pagrindinė technologijų partnerė yra „Samsung“, buvo viena pirmųjų šalių, pateikusių išsamią informaciją. Kokią praktinę naudą atneš 6G?Tikslas – sukurti pirmuosius komercinius tinklus, kurie pasiūlytų iki penkių kartų didesnį greitį nei teorinis 5G maksimumas, o delsa būtų dešimt kartų mažesnė (apie 0,1 ms). Tai reiškia, kad duomenys perduodami realiuoju laiku, o tai labai svarbu medicinoje, automobilių pramonėje ir pažangioje pramoninėje automatizacijoje.

„Samsung“ 2020 m. ataskaitoje prognozavo, kad 6G leis Atsisiuntimo ir įkėlimo greitis iki 1000 GbpsPalaiko ateities multimedijos formatus ir įtraukiančią patirtį be pastebimų vėlavimų. Vizija – dar labiau sujungtas pasaulis, kuriame virtuali, papildyta ir mišri realybė sklandžiai susilieja, o turinys prisitaiko prie bet kokio ekrano (ar įrenginio), net jei jis prijungtas per mobilųjį tinklą.

Viena ryškiausių sričių bus realaus laiko holografijaSu 6G ryšiu didelės raiškos holografinis ryšys gali tapti įprastu dalyku: darbo susitikimai, kuriuose matote savo kolegas 3D formatu, tarsi jie būtų tiesiai priešais jus, tiesioginiai pasirodymai, projektuojami jūsų svetainėje, arba nuotolinė pagalba su tūriniais avatarais be pertraukimų ar vėlavimų.

Šeštoji karta taip pat žada pagerinti visus klasikinius tinklo parametrus: Didesnis greitis, mažesnė delsa, daugiau prijungtų įrenginių, didesnis pralaidumas ir geresnis energijos vartojimo efektyvumasPrie viso to prisideda ir esminis elementas: daug gilesnė dirbtinio intelekto integracija, kuri leis tinklams savarankiškai optimizuotis, valdyti save ir dinamiškai paskirstyti išteklius pagal kiekvieno momento poreikius.

Tokie gamintojai kaip OPPO sutelkė dėmesį į tai, kaip 6G Tai pakeis dirbtinio intelekto mokymosi, sąveikos ir taikymo būdus.Tikimasi, kad 6G tinkluose bus integruotos dirbtinio intelekto funkcijos, kurios leis automatiškai prisitaikyti, aptikti problemas prieš joms paveikiant vartotoją, teikti pirmenybę svarbiam srautui (pvz., autonominė transporto priemonė, palyginti su laisvalaikio atsisiuntimu) ir užtikrins visišką patikimumą naudojant tokias programas kaip išmanieji automobiliai, logistikos robotai ar nuotolinės medicinos sistemos.

Technologiniai skirtumai tarp dabartinio 5G ir būsimo 6G

Šiuo metu 5G ryšys suskirstytas į tris pagrindinius scenarijus: didesnis pralaidumas greitam atsisiuntimui, mažas delsimas beveik akimirksniu gauti atsakymus ir didžiuliai ryšiai Daiktų internetui (IoT). 6G išlaiko šiuos tris ramsčius, tačiau su idėja juos pakelti į kitą lygį ir, be to, įtraukti visiškai naujas funkcijas.

Vienas iš didžiausių skirtumų bus naudojimas daug aukštesni dažniai, terahercų diapazoneTai ne tik padidina greitį ir pajėgumus, bet ir įgalina jungtinius ryšio ir aptikimo metodus (JCAS): tas pats radijo signalas, naudojamas duomenims perduoti, bus naudojamas „skaityti“ aplinką, sudaryti erdvių žemėlapį ar aptikti objektus precedento neturinčiu tikslumu.

Praktiškai pereitume nuo 5G tinklo, kurio teorinė riba yra apie 20 Gbps, o delsa – 1 ms, prie 6G ekosistemos, galinčios pasiekti 1 Tbps ir 0,1 msBe to, šeštoji karta bus efektyvesnė energijos vartojimo požiūriu, sunaudos mažiau energijos vienam perduodamam bitui ir vienu metu palaikys didesnį įrenginių skaičių, o tai yra pagrindinis veiksnys gamyklose, stadionuose, hipersujungtuose miestuose ar didelio masto jutiklių tinkluose.

Kitas svarbus dalykas yra tai, kad 6G neketina visiškai pakeisti 5G Nuo pirmos dienos. Kitaip nei perėjimo nuo 2G prie 3G ar nuo 3G prie 4G atveju, šį kartą abi kartos egzistuos kartu ilgesnį laiką. Idėja ta, kad 6G bus naudojamas labai reiklioms reikmėms (verslo, pramonės, karinei aplinkai, pažangiai automatizacijai), o 5G ir toliau apims didelę bendro vartojimo dalį (pramogoms, socialiniams tinklams, transliacijoms ir kt.).

Šis hibridinis požiūris turi dar vieną pasekmę: 6G bus kuriamas ant daugelio 5G infrastruktūra jau įdiegtaTai sumažins išlaidas ir sudėtingumą, palyginti su ankstesnėmis kartomis. Tokios iniciatyvos kaip atvirieji RAN tinklai, kurias vykdo didieji Europos operatoriai („Telefónica“, „Vodafone“, „Orange“ ir kt.), siekia būtent šio moduliškumo ir atvirumo, kad būtų galima atverti kelią kitai kartai.

6G, dirbtinio intelekto ir debesų kompiuterijos ryšys

Programos Dirbtinis intelektas mobilumo ir pramonės aplinkoje Jie toliau auga: nuo mobiliųjų asistentų iki gamyklose naudojamų nuspėjamųjų priežiūros sistemų. Šiandien didelė modelių mokymo dalis atliekama neprisijungus; pavyzdžiui, pasibaigus gamybos pamainai, mašinos įkelia duomenis į debesį, apmokomas dirbtinis intelektas, o kitą dieną atsisiunčiami patobulinti modeliai.

5G ir debesų kompiuterijos derinys jau leidžia pasiekti tam tikrų patobulinimų, tačiau jis turi aiškių apribojimų. pažangiam dirbtiniam intelektui reikalingi duomenų kiekiai Jie tokie dideli, kad juos sunku perkelti realiuoju laiku neapkraunant tinklo ir nepadauginant išlaidų. 6G idėja yra ta, kad daugelis dirbtinio intelekto programų gali veikti tiesiogiai debesyje arba debesies periferijoje, nereikalaujant tiek daug tarpininkavimo su vietiniais įrenginiais.

Lygiagrečiai 6G integruos kraštiniai skaičiavimai ir didelio našumo skaičiavimaiTai priartina skaičiavimo galią prie duomenų generavimo vietos. Tai leis, pavyzdžiui, autonominiams robotams, dronams ar prie interneto prijungtoms transporto priemonėms priimti sudėtingus sprendimus per milisekundes, pasikliaujant netoliese esančiais serveriais ir nesiunčiant visos informacijos į tolimus duomenų centrus.

Ši paskirstyta architektūra bus esminė norint įgalinti Masyvus ir išties išmanus daiktų internetasŠiame scenarijuje milijonai jutiklių ir įrenginių nuolat bendrauja tarpusavyje ir su debesimi, realiuoju laiku koreguodami procesus. Tokios pramonės šakos kaip gamyba, logistika ir sveikatos apsauga gaus naudos iš šio itin spartaus ryšio, įterptojo dirbtinio intelekto ir paskirstyto apdorojimo derinio.

Poveikis pagrindiniams sektoriams: sveikatos apsaugai, automobilių pramonei, pramonei ir miestams

Sveikatos priežiūros sektoriuje 5G jau paskatino telemedicinos augimą, tačiau 6G gali pakeisti žaidimo taisykles. Dėl savo... itin mažas delsos laikas ir ypatingas patikimumasBus galima atlikti sudėtingas nuotolines operacijas tokiu tikslumu, koks šiandien neįmanomas, realiuoju laiku prijungti medicinos prietaisus ir daug detaliau stebėti lėtinėmis ligomis sergančius pacientus.

Automobilių ir mobilumo sektoriuje derinys autonominės transporto priemonės, dronai, pristatymo robotai ir miesto jutikliai Tam reikės tinklų, galinčių per sekundę organizuoti milijonus sąveikų. 5G jau yra pirmas žingsnis, tačiau automobiliui, važiuojančiam greitkeliu 120 km/h greičiu, kelių milisekundžių delsos gali nepakakti. 6G čia tam, kad užpildytų šią spragą, siūlydamas beveik akimirksniu trunkantį reagavimą ir daug saugesnį „vehicle-to-everything“ (V2X) ryšį.

Taip pat bus sustiprinta 4.0-oji pramonės revoliucija. 6G leis praktiškai autonominės gamykloskur mašinos, robotai ir logistikos sistemos nuolat bendrauja, kad optimizuotų gamybą, sumažintų atliekas ir akimirksniu reaguotų į bet kokį incidentą. Mašinų tarpusavio (M2M) komunikacija bus pasiekta iki kraštutinumų, o tokios koncepcijos kaip bendras jutimas ir komunikacija (JCAS) leis pačiam tinklui „matyti“ ir suprasti pramoninę aplinką.

Miestuose 5G jau leido diegti jutiklių tinklai eismui, energijai ar saugumuiĮdiegus 6G ryšį, šie išmanieji miestai taps beveik autonominėmis valdymo sistemomis: eismas bus reguliuojamas realiuoju laiku, matant visą miestą, išmanūs elektros tinklai, subalansuojantys atsinaujinančiąją gamybą iki sekundžių tikslumu, arba visiškai automatizuotos miesto paslaugos.

Kitas svarbus aspektas bus susisiekimas kaimo ir atokiose vietovėse6G siekia padėti panaikinti skaitmeninę atskirtį, labiau integruojant palydovinį ryšį į patį standartą. Tai leis naudotis sparčiuoju internetu tose vietovėse, kuriose šiuo metu sunku arba nepelninga diegti šviesolaidinį ar net antžeminį 5G ryšį.

Numatomas laikas: kada 6G pasirodys rinkoje

6G tyrimai neprasidėjo vakar. Pavyzdžiui, Kinija dar 2018 m. paskelbė, kad jau kelis mėnesius tyrinėja šį naują ryšį, o nuo 2020 m. skatina jo diegimą. oficiali plėtraKinijos pramonės ir informacinių technologijų ministerija kartu su pagrindiniais technologijų žaidėjais jau daugelį metų atlieka bandymus, įskaitant palydovų, skirtų preliminariams 6G eksperimentams, paleidimą.

Dažniausiai kartojamos prognozės rodo, kad 6G komercializavimas apie 2030 m.„Nokia“ generalinis direktorius Pekka Lundmarkas taip pat užsiminė apie tuos metus 2022 m. Pasaulio ekonomikos forume. 2019 m. vykusiame 6G belaidžio ryšio aukščiausiojo lygio susitikime įvairūs mobiliojo ryšio ekspertai susitarė dėl to paties laikotarpio, teigdami, kad nuo 2026 iki 2028 m. pradėsime matyti pirmuosius realius naudojimo atvejus ir didelio masto bandomuosius projektus.

Pietų Korėja paskelbė, kad nori komercializuoti 6G ryšį nuo 2028 iki 2030 m.ir planuoja 2026 m. pradėti bandomąją programą, į kurią investuos šimtus milijonų eurų. Savo ruožtu „Huawei“ jau kurį laiką lygiagrečiai dirba su 5G ir 6G ir pripažino, kad tikisi, jog šeštoji karta pasirodys apie 2030 m.

„Samsung“ 2020 m. paskelbė informacinį dokumentą, kuriame aptarta apibrėžti 6G standartą apie 2028 m. ir pradėti komercinį diegimą 2030 m. OPPO turi kiek konservatyvesnį požiūrį: ji apskaičiavo, kad oficialus būsimos technologijos standartizavimas prasidės apie 2025 m., tačiau masinis komercinis įgyvendinimas gali įvykti tik 2035 m.

Europoje Europos Komisija jau padėjo pamatus 6G tyrimams; įgyvendinant 5G infrastruktūros viešojo ir privačiojo sektorių partnerystės (5G-PPP) iniciatyvas, pradėti projektai. konkrečių mokslinių tyrimų ir plėtros projektų, kurių vertė siekia dešimtis milijonų eurųEK atstovas Peteris Stuckmannas nurodė, kad 6G tyrimas vis dar yra pradinėje stadijoje, tačiau tikslas – pradėti ir jo komercializavimą 2030 m.

Tarptautinė telekomunikacijų sąjunga žengė svarbų žingsnį... ITU-R rekomendacija M.2160Šiame dokumente nustatomi IMT-2030 (6G) tinklų techniniai etaloniniai reikalavimai. Jame nurodoma, kad galutinė technologija bus pasirinkta 2027 m. ir kad iki dešimtmečio pabaigos turėtų būti parengtas pakankamai brandus specifikacijų rinkinys, kad būtų galima pradėti diegti pirmuosius pilnus tinklus.

Ispanijos ir Europos Sąjungos vaidmuo plėtojant 6G ryšį

Ispanija nori būti šios naujos technologinės bangos priešakyje. Vyriausybė tam pritarė. apie 95 milijonų eurų paramos skirta pažangių 5G ir 6G tinklų kūrimui ir skatino tokius projektus kaip ENABLE-6G, kuriuos remia „Telefónica“ ir Europos įstaigos, siekdamos ištirti naujos kartos tinklų architektūras, naudojimo atvejus ir prototipus.

Tokie operatoriai kaip „MasOrange“ jau mini savo verslo strategijose 5G pažanga – tramplinas į 6GŠį terminą jie vartoja kalbėdami apie evoliucinius patobulinimus, kurie bus įtraukti į dabartinę 5G infrastruktūrą. Tuo pačiu metu „Telefónica“, „Vodafone“ ir „Orange“ dalyvauja aljansuose su didžiausiomis Europos televizijos bendrovėmis, siekdamos skatinti atvirus RAN tinklus, kurie padės Europai lyderiauti būsimame 6G tinkle.

ES lygmeniu Išmaniųjų tinklų ir paslaugų bendroji įmonėŠi bendra iniciatyva nustato žemyno 6G mokslinių tyrimų ir inovacijų strategiją. Jos tikslas – skatinti naujos kartos išmaniuosius tinklus, kurie skatintų Europos skaitmeninę transformaciją, stiprintų jos technologinį suverenitetą ir mažintų priklausomybę nuo rizikingais laikomų tiekėjų (pvz., „Huawei“ ar ZTE).

Kartu su 6G, Europa toliau skatina 5G ir pažangaus 5G diegimą, suprasdama, kad kelių tinklo kartų sambūvis Tai bus norma daugelį metų. Tikslas – kad Europos įmonės galėtų panaudoti šią infrastruktūrą kurdamos naujas paslaugas tokiose srityse kaip Pramonė 4.0, išmanieji miestai, išmanusis mobilumas ir skaitmeninė sveikatos apsauga.

Šis reguliavimo numatymas ir viešosios investicijos yra labai svarbios siekiant užtikrinti, kad verslo sektorius neatsiliktų. Nuo ryšio ir kibernetinio saugumo sprendimų teikėjų iki programinės įrangos kūrėjų, įrenginių gamintojų ir sistemų integratorių – visi turės pritaikyti savo produktus ir paslaugas prie... prijungta realybė yra daug reiklesnė ir sudėtingesnė nei dabartinis.

Perėjimas nuo 5G prie 6G – tai ne tik paprastas piktogramos pakeitimas telefone; tai kartų šuolis, kuris paveiks tinklo infrastruktūrą, debesijos paslaugų architektūrą ir tai, kaip mes mokome, dirbame, judame ir sąveikaujame su technologijomis. Artėjant 2030 metams, svarbiausia bus suprasti šiuos skirtumus, kuo geriau išnaudoti 5G, kol laukiame 6G, ir paruošti organizacijas, įrenginius bei programas sklandžiam ryšiui. greitesnis, išmanesnis, labiau paplitęs ir daug labiau integruotas su dirbtiniu intelektu.