Informasjon om 6G-teknologi og forskjellene mellom den og 5G

La mobiltilkobling Den opplever den største revolusjonen i sin historieSelv om 4G fortsatt er dominerende i noen områder, og 5G ikke engang er fullt utrullert, har myndigheter, operatører og produsenter allerede siktet seg inn mot neste sprang: 6G. Det handler ikke bare om hastighet; det handler om å designe et praktisk talt øyeblikkelig, mye smartere nettverk som er i stand til å støtte et skred av enheter, data og tjenester som vi bare så vidt har begynt å forestille oss.

I denne sammenhengen, for å forstå hva 6G er og hvordan det skiller seg fra 5G Det er nøkkelen for både brukere og bedrifter. Vi snakker om dyptgripende endringer: nye frekvensbånd (selv i terahertz-området), nesten null latens, innebygd integrasjon med kunstig intelligens, holografisk kommunikasjon, massiv automatisering og et helt annet forhold mellom mobilnettverket, skyen og enhetene vi bruker hver dag.

Hva er egentlig 6G, og hva lover det sammenlignet med 5G?

6G vil være den sjette generasjon mobilnett Og den er bestemt til å ta over etter avansert 5G eller 5G+, også kjent som 5.5G. Akkurat som 4G overgikk 3G og 5G utvidet mulighetene til 4G, vil 6G søke å gå flere skritt videre i hastighet, latens, kapasitet på tilkoblede enheter og energieffektivitet, samtidig som den åpner døren for applikasjoner som i dag praktisk talt er science fiction.

Før vi ser 6G-tilkoblede telefoner, vil vi oppleve en fase med Avansert 5G (5G+, 5.5G)som allerede begynner å dukke opp. Produsenter som Huawei hevder at dette mellomtrinnet, støttet av teknologier som massiv MIMO, kan nå hastigheter på opptil 10 Gbps, og fungerer som en naturlig bro mellom dagens 5G og den fremtidige sjette generasjonen.

Selv om det ennå ikke finnes en lukket 6G-standard, har Den internasjonale telekommunikasjonsunionen (ITU) med sin anbefaling ITU-R M.2160 allerede etablert svært ambisiøse resultatmålTopphastigheter på rundt 200 Gbps og, ifølge diverse studier, til og med teoretiske topper på opptil 512 Gbps eller i størrelsesorden 1 Tbps i ideelle scenarier.

La 6G målforsinkelse Den opererer på rundt 0,1 millisekunder (0,1 ms), en tidel av hva 5G sikter mot i sine mest avanserte moduser. Denne tilnærmet umiddelbare responskapasiteten vil muliggjøre ultrasikre fjernoperasjoner, fullstendig autonome høyhastighetskjøretøy og sømløs holografisk kommunikasjon.

I tillegg til hastighet og latens, har 6G som mål å øke drastisk trafikkkapasitet per område, med referanser på mellom 30 og 50 Mbit/s per kvadratmeter, noe som allerede multipliserer effektiviteten til spekteret med minst tre sammenlignet med referansen til IMT-2020-nettverkene (rammeverket som omfatter 5G).

Frekvensbånd og spektrum: fra gigahertz til terahertz

En av de største teknologiske forskjellene mellom 5G og 6G vil være i frekvensbånd brukt4G opererer opptil rundt 6 GHz, mens 5G har utvidet rekkevidden til 100–110 GHz-området i det som kalles millimeterbølger (mm-bølge). For å utnytte 6Gs fulle potensial vurderer produsenter som Samsung å ta spranget til 6 GHz-området. terahertz (THz).

I praksis ville dette bety å vurdere 6G hele det tilgjengelige spekteretFra lavbåndet (under 1 GHz, ideelt for bred dekning) via mellombåndet (1 til 24 GHz, en god balanse mellom rekkevidde og kapasitet) og til et høyt bånd som teoretisk sett kan gå opp til ~3000 GHz. Utfordringen her er enorm, fordi det krever design av nye antenner, materialer og radiosystemer som er i stand til å håndtere disse svært høye frekvensene.

Det finnes allerede lovende bevis på dette området. LG har for eksempel klart overføre data i terahertz-området på avstander som har økt jevnt og trutt: først rundt 100 meter, deretter mellom 155 og 175 GHz på 320 meter utendørs, og mer nylig, utover 500 meter. I Kina har det til og med vært mulig å overføre 1 TB data over 1 kilometer på et enkelt sekund ved hjelp av trådløs THz-kommunikasjon.

Fujitsu, i samarbeid med DOCOMO og NTT, eksperimenterer også med bølger subterahertz ved 100 GHz og 300 GHzMålet er å oppnå ultrahøyhastighetskommunikasjon som opprettholder robust forplantning selv i miljøer med hindringer, noe som er kritisk hvis 6G skal brukes i komplekse industrianlegg eller tettbygde byområder.

Alle disse fremskrittene må sameksistere med det faktum at 5G vil forbli operativt i mange år. Det er derfor produsenter som Samsung legger vekt på må reservere nye bånd eksklusivt for 6Gslik at nåværende nettverk ikke er begrenset mens den nye generasjonen distribueres.

Nøkkeltall: 6G-hastighet, latens og kapasitet vs. 5G

5G representerte allerede et betydelig sprang fremover sammenlignet med 4G: opptil 20 Gbps teoretisk topphastighet, latenser på rundt 1 ms i de mest avanserte modusene og kapasiteten til å koble til opptil én million enheter per kvadratkilometer under ideelle forhold. Men 6G har som mål å ta ting til neste nivå på alle disse områdene.

Prognoser indikerer at 6G kan nå hastigheter opptil 100 ganger raskere enn 5GNoen produsenter, som Samsung, snakker om topphastigheter på 1000 Gbps (1 Tbps) for både nedlastinger og opplastinger, mens andre studier antyder topphastigheter på 200–512 Gbps for første kommersielle utrullinger. Uansett snakker vi om å kunne laste ned store, oppslukende innholdsfiler (8K-filmer, fullversjonsspill, virtual reality-miljøer) nesten umiddelbart.

Når det gjelder latens, er forbedringen like radikal. Hvis 5G ble designet for å nærme seg latenser i størrelsesorden 1 millisekund6G har som mål å redusere dette tallet til rundt 0,1 ms. Noen visjoner antyder til og med mikrosekundforsinkelser i svært spesifikke scenarier, noe som vil muliggjøre reaksjoner i nær sanntid for kjøretøy, roboter eller kritiske medisinske applikasjoner.

Nettkapasiteten vil også ta et sprang. 5G tillater allerede massive enhetstettheter, selv om teoretiske tall ikke alltid oppnås i komplekse miljøer (stadioner, fabrikker fulle av metallkonstruksjoner). 6G, derimot, Den tar sikte på å administrere enda flere samtidige terminaler på samme plass, og opprettholder tjenestekvaliteten selv i ekstreme situasjoner.

ITU setter gjennom ITU-R M.2160 følgende mål for 6G: Stabil hastighet for sluttbrukeren mellom 300 og 500 Mbps, latenser i størrelsesorden 0,1–1 ms, en spektral effektivitet tre ganger større enn IMT-2020 og en trafikkapasitet per område på 30–50 Mbit/s/m². Alt dette med et betydelig lavere energiforbruk per bit enn 5G.

Fordeler og nye bruksområder muliggjort av 6G

Sør-Korea, med Samsung som en viktig teknologipartner, var et av de første landene som ga detaljer. Hvilke praktiske fordeler vil 6G gi?Målet er at de første kommersielle nettverkene skal tilby hastigheter opptil fem ganger raskere enn den teoretiske maksimumshastigheten på 5G, med ti ganger lavere latenser (rundt 0,1 ms). Dette betyr ekte sanntidsoverføringer, noe som er avgjørende for medisin, bilindustri og avansert industriell automatisering.

Samsung spådde i en rapport fra 2020 at 6G vil tillate Nedlastings- og opplastingshastigheter på opptil 1000 GbpsStøtter fremtidige multimedieformater og oppslukende opplevelser uten merkbare forsinkelser. Visjonen er en enda mer tilkoblet verden der virtuell, utvidet og blandet virkelighet smelter sammen sømløst, med innhold som tilpasser seg enhver skjerm (eller enhet), selv om den er koblet til via et mobilnettverk.

Et av de mest slående feltene vil være sanntidsholografiMed 6G kan holografisk kommunikasjon i høy oppløsning bli vanlig: arbeidsmøter der du ser kollegene dine i 3D som om de var rett foran deg, liveshow projisert i stuen din, eller fjernhjelp med volumetriske avatarer uten avbrudd eller forsinkelser.

Den sjette generasjonen lover også å forbedre alle klassiske nettverksparametere: Raskere hastighet, lavere latens, flere tilkoblede enheter, større båndbredde og bedre energieffektivitetI tillegg til dette kommer et nøkkelelement: den mye dypere integreringen av kunstig intelligens, som vil tillate nettverk å selvoptimalisere, selvadministrere og dynamisk distribuere ressurser i henhold til behovene i hvert øyeblikk.

Produsenter som OPPO har fokusert på hvordan 6G Det vil revolusjonere måten AI lærer, samhandler og brukes på.6G-nettverk forventes å integrere AI-funksjoner for å justere seg selv, oppdage problemer før de påvirker brukeren, prioritere kritisk trafikk (f.eks. et autonomt kjøretøy kontra en fritidsnedlasting) og legge til rette for applikasjoner som tilkoblede biler, logistikkroboter eller eksterne medisinske systemer med fullstendig pålitelighet.

Teknologiske forskjeller mellom dagens 5G og fremtidig 6G

For øyeblikket er 5G strukturert rundt tre hovedscenarier: høyere båndbredde for raske nedlastinger, lav ventetid for nesten umiddelbare svar og massive forbindelser for tingenes internett (IoT). 6G opprettholder disse tre søylene, men med ideen om å ta dem til et nytt nivå og i tillegg innlemme helt nye funksjoner.

En av de store forskjellene vil være bruken av mye høyere frekvenser, i terahertz-områdetDette multipliserer ikke bare hastighet og kapasitet, men muliggjør også felles kommunikasjons- og deteksjonsteknikker (JCAS): det samme radiosignalet som brukes til å overføre data, vil bli brukt til å "lese" miljøet, kartlegge områder eller oppdage objekter med et enestående nøyaktighetsnivå.

I praksis ville vi gått fra et 5G-nettverk med et teoretisk tak på rundt 20 Gbps og latenser på 1 ms, til et 6G-økosystem som er i stand til å nærme seg 1 TBps og 0,1 msVidere vil den sjette generasjonen være mer energieffektiv, bruke mindre strøm per overført bit og støtte et større antall enheter samtidig, en nøkkelfaktor i fabrikker, stadioner, hypertilkoblede byer eller storskala sensornettverk.

Et annet viktig poeng er at 6G ikke har til hensikt erstatte 5G fullstendig Fra dag én. I motsetning til overgangen fra 2G til 3G eller fra 3G til 4G, vil de to generasjonene denne gangen sameksistere over en lengre periode. Tanken er at 6G skal brukes til svært krevende applikasjoner (forretninger, industri, militære miljøer, avansert automatisering), mens 5G vil fortsette å dekke en stor del av det generelle forbruket (underholdning, sosiale nettverk, strømming osv.).

Denne hybridtilnærmingen har en annen konsekvens: 6G vil bli bygget oppå mye av 5G-infrastruktur allerede utplassertDette vil redusere kostnader og kompleksitet sammenlignet med tidligere generasjoner. Initiativer som åpne RAN-nettverk, drevet av store europeiske operatører (blant annet Telefónica, Vodafone, Orange), søker nettopp denne modulariteten og åpenheten for å bane vei for neste generasjon.

Forholdet mellom 6G, kunstig intelligens og skytjenester

Applikasjonen til Kunstig intelligens i mobilitet og industrielle miljøer De fortsetter å vokse: fra mobile assistenter til prediktive vedlikeholdssystemer i fabrikker. I dag gjøres mye av modelltreningen offline; på slutten av et produksjonsskift laster maskinene for eksempel opp data til skyen, AI-en trenes, og dagen etter lastes forbedrede modeller ned.

Kombinasjonen av 5G og skytjenester gir allerede mulighet for visse forbedringer, men den har klare begrensninger. datavolumer som kreves for avansert AI De er så store at det er vanskelig å flytte dem i sanntid uten å belaste nettverket eller multiplisere kostnadene. Med 6G er ideen at mange AI-applikasjoner kan kjøres direkte i skyen eller i edge-skyen uten å trenge så mye mellomledd med lokale enheter.

Parallelt vil 6G integrere kantdatabehandling og høyytelsesdatabehandlingDette bringer datakraften nærmere der dataene genereres. Dette vil tillate for eksempel autonome roboter, droner eller tilkoblede kjøretøy å ta komplekse beslutninger på millisekunder ved å stole på servere i nærheten, uten å måtte sende all informasjonen til fjerne datasentre.

Denne distribuerte arkitekturen vil være grunnleggende for å muliggjøre en Massiv og virkelig intelligent IoTI dette scenariet kommuniserer millioner av sensorer og enheter kontinuerlig med hverandre og med skyen, og justerer prosesser i sanntid. Bransjer som produksjon, logistikk og helsevesen vil dra nytte av denne kombinasjonen av ultrasnabb tilkobling, innebygd AI og distribuert prosessering.

Innvirkning på nøkkelsektorer: helse, bilindustri, industri og byer

Innen helsesektoren har 5G allerede økt fremveksten av telemedisin, men 6G kan være banebrytende. Takket være ultralav latens og ekstrem pålitelighetDet vil være mulig å utføre komplekse fjernoperasjoner med en presisjon som ikke er mulig i dag, koble til medisinsk utstyr i sanntid og overvåke kroniske pasienter med mye større granularitet.

Innen bil- og mobilitetssektoren er kombinasjonen av autonome kjøretøy, droner, leveringsroboter og urbane sensorer Det vil kreve nettverk som er i stand til å orkestrere millioner av interaksjoner per sekund. 5G er allerede et første skritt, men for en bil som kjører på motorveien i 120 km/t, er kanskje ikke en forsinkelse på noen få millisekunder nok. 6G er her for å fylle dette gapet, og tilbyr nesten umiddelbare responstider og mye sikrere kommunikasjon mellom kjøretøy og alt (V2X).

Industri 4.0 vil også bli styrket. 6G vil muliggjøre praktisk talt autonome fabrikkerder maskiner, roboter og logistikksystemer kommuniserer kontinuerlig for å optimalisere produksjonen, redusere avfall og reagere umiddelbart på enhver hendelse. Maskin-til-maskin (M2M)-kommunikasjon vil bli tatt til det ekstreme, og konsepter som Joint Sensing and Communication (JCAS) vil tillate nettverket å "se" og forstå det industrielle miljøet.

I byer har 5G allerede muliggjort utrulling av sensornettverk for trafikk, energi eller sikkerhetMed 6G vil disse smarte byene utvikle seg mot nærmest autonome styringssystemer: trafikk regulert i sanntid med et globalt syn på byen, smarte strømnett som balanserer fornybar generering ned til sekundet, eller helautomatiserte bytjenester.

Et annet sentralt punkt vil være tilkobling i landlige og avsidesliggende områder6G har som mål å bidra til å redusere det digitale skillet ved å integrere satellitttilkobling i selve standarden. Dette vil gi tilgang til høyhastighetsinternett i områder der det for tiden er vanskelig eller ulønnsomt å utrulle fiber eller til og med bakkenett 5G.

Forventet tidslinje: når 6G kommer på markedet

Forskning på 6G startet ikke i går. Kina annonserte for eksempel i 2018 at de hadde forsket på denne nye tilkoblingen i flere måneder, og siden 2020 har de promotert utrullingen. offisiell utviklingDet kinesiske departementet for industri og informasjonsteknologi har, sammen med store teknologiaktører, gjennomført tester i årevis, inkludert oppskyting av satellitter beregnet på innledende 6G-eksperimenter.

De mest gjentatte spådommene plasserer 6G-kommersialisering rundt 2030Nokias administrerende direktør Pekka Lundmark pekte også på det året under World Economic Forum i 2022. På 6G Wireless Summit i 2019 ble diverse mobilkommunikasjonseksperter enige om den samme tidsrammen, med ideen om at mellom 2026 og 2028 vil vi begynne å se de første reelle brukstilfellene og storskala pilotprosjekter.

Sør-Korea har annonsert at de ønsker kommersialisere 6G mellom 2028 og 2030og planlegger å lansere et pilotprogram i 2026 med en investering på hundrevis av millioner euro. Huawei har på sin side jobbet parallelt med 5G og 6G en stund og har erkjent at de forventer at den sjette generasjonen også vil komme rundt 2030.

Samsung publiserte et referansedokument i 2020 som diskuterte definere 6G-standarden rundt 2028 og starte den kommersielle utrullingen i 2030. OPPO har et noe mer konservativt syn: de anslår at formell standardisering av fremtidens teknologi vil begynne rundt 2025, men at massiv kommersiell implementering kanskje ikke kommer før i 2035.

I Europa har EU-kommisjonen allerede lagt grunnlaget for 6G-forskning; gjennom 5G-PPP-initiativene (5G Infrastructure Public Private Partnership) har prosjekter blitt lansert. spesifikke FoU-prosjekter verdsatt til titalls millioner euroPeter Stuckmann, representant for EU-kommisjonen, har indikert at 6G-studien fortsatt er i en tidlig fase, men at målet er at kommersialiseringen også skal starte i 2030.

Den internasjonale telekommunikasjonsunionen har tatt et viktig skritt med ITU-R-anbefaling M.2160Dette dokumentet setter de tekniske referansekravene for IMT-2030 (6G)-nettverk. Det indikerer at den endelige teknologien vil bli valgt i 2027, og at det innen utgangen av tiåret bør finnes et tilstrekkelig modent sett med spesifikasjoner til å begynne å utrulle de første komplette nettverkene.

Spanias og EUs rolle i utviklingen av 6G

Spania ønsker å være i forkant av denne nye teknologiske bølgen. Regjeringen har godkjent støtte på rundt 95 millioner euro rettet mot utvikling av avansert 5G og 6G, og har fremmet prosjekter som ENABLE-6G, støttet av Telefónica og europeiske organer, for å undersøke arkitekturer, brukstilfeller og prototyper av neste generasjons nettverk.

Operatører som MasOrange nevner allerede i sine forretningsstrategier 5G Advanced som et springbrett til 6GDe bruker dette begrepet for å referere til de evolusjonære forbedringene som vil bli innlemmet i den nåværende 5G-infrastrukturen. Parallelt deltar Telefónica, Vodafone og Orange i allianser med store europeiske TV-selskaper for å fremme åpne RAN-nettverk som vil legge til rette for europeisk lederskap i fremtidens 6G.

På EU-nivå, den Fellesforetak for smarte nettverk og tjenesterDette fellesinitiativet setter 6G-forsknings- og innovasjonsstrategien for kontinentet. Formålet er å fremme neste generasjons smarte nettverk som fremmer Europas digitale transformasjon, styrker Europas teknologiske suverenitet og reduserer avhengigheten av leverandører som anses som risikable (som Huawei eller ZTE).

Ved siden av 6G fortsetter Europa å presse frem utrullingen av 5G og avansert 5G, i forståelse av at sameksistens av flere nettverksgenerasjoner Dette vil være normen i mange år fremover. Målet er at europeiske selskaper skal kunne utnytte disse infrastrukturene til å utvikle nye tjenester innen felt som Industri 4.0, smarte byer, smart mobilitet og digital helse.

Denne regulatoriske forventningen og offentlige investeringer er nøkkelen til å sikre at næringslivet ikke henger etter. Fra leverandører av tilkoblings- og cybersikkerhetsløsninger til programvareutviklere, enhetsprodusenter og systemintegratorer, må alle tilpasse sine produkter og tjenester til en den tilkoblede virkeligheten er mye mer krevende og kompleks enn den nåværende.

Overgangen fra 5G til 6G er ikke bare et enkelt ikonbytte på telefonen din; det er et generasjonssprang som vil påvirke nettverksinfrastruktur, skytjenestearkitektur og hvordan vi underviser, jobber, beveger oss og samhandler med teknologi. Når vi nærmer oss 2030, vil nøkkelen være å forstå disse forskjellene, få mest mulig ut av 5G mens vi venter på 6G, og forberede organisasjoner, enheter og applikasjoner for sømløs tilkobling. raskere, smartere, mer allestedsnærværende og mye mer integrert med kunstig intelligens.