Информация о технологии 6G и ее отличиях от 5G.

La мобильная связь Страна переживает крупнейшую революцию в своей истории.Хотя 4G по-прежнему доминирует в некоторых регионах, а 5G еще даже не развернут в полном объеме, правительства, операторы и производители уже нацелены на следующий шаг: 6G. Речь идет не только о скорости; речь идет о создании практически мгновенной, гораздо более интеллектуальной сети, способной поддерживать лавину устройств, данных и услуг, которые мы только начинаем себе представлять.

В этом контексте чтобы полностью понять, что такое 6G и чем он отличается от 5G Это имеет ключевое значение как для пользователей, так и для бизнеса. Речь идёт о глубоких изменениях: новые частотные диапазоны (даже в терагерцовом диапазоне), практически нулевая задержка, встроенная интеграция с искусственным интеллектом, голографическая связь, масштабная автоматизация и совершенно иные взаимоотношения между мобильной сетью, облаком и устройствами, которые мы используем каждый день.

Что именно представляет собой 6G и чем она отличается от 5G?

6G станет шестое поколение мобильных сетей И ей суждено заменить продвинутую технологию 5G или 5G+, также известную как 5.5G. Подобно тому, как 4G превзошла 3G, а 5G расширила возможности 4G, 6G будет стремиться сделать еще несколько шагов вперед в скорости, задержке, пропускной способности подключенных устройств и энергоэффективности, открывая при этом двери для приложений, которые сегодня практически являются научной фантастикой.

Прежде чем мы увидим телефоны с поддержкой 6G, нам предстоит пройти через этап... Передовые технологии 5G (5G+, 5.5G)которая уже начинает формироваться. Такие производители, как Huawei, утверждают, что этот промежуточный этап, поддерживаемый такими технологиями, как Massive MIMO, может достигать скорости до 10 Гбит/с, служа естественным мостом между нынешним 5G и будущим шестым поколением.

Хотя закрытого стандарта 6G пока не существует, Международный союз электросвязи (МСЭ) в своей рекомендации ITU-R M.2160 уже разработал очень амбициозные целевые показатели эффективностиМаксимальная скорость составляет около 200 Гбит/с, а согласно различным исследованиям, в идеальных условиях теоретически может достигать 512 Гбит/с или порядка 1 Тбит/с.

La Задержка целевого значения 6G Она работает со скоростью около 0,1 миллисекунды (0,1 мс), что составляет десятую часть от того, к чему стремится 5G в своих самых передовых режимах. Эта практически мгновенная способность к реагированию позволит проводить сверхбезопасные дистанционные хирургические операции, создавать полностью автономные высокоскоростные транспортные средства и обеспечивать бесперебойную голографическую связь.

Помимо скорости и задержки, 6G стремится значительно увеличить пропускная способность транспортной сети на единицу площадиПри этом скорость передачи данных составляет от 30 до 50 Мбит/с на квадратный метр, что уже в три раза увеличивает эффективность использования спектра по сравнению с эталонными сетями IMT-2020 (структура, охватывающая 5G).

Частотные диапазоны и спектр: от гигагерц до терагерц

Одно из главных технологических отличий между 5G и 6G будет заключаться в следующем: используемые частотные диапазоныСеть 4G работает в диапазоне частот до 6 ГГц, в то время как 5G расширяет зону покрытия до 100-110 ГГц в так называемых миллиметровых волнах (mmWave). Чтобы раскрыть весь потенциал 6G, такие производители, как Samsung, рассматривают возможность перехода в диапазон 6 ГГц. терагерц (ТГц).

На практике это означало бы рассмотрение возможности внедрения 6G. весь доступный спектрНачиная с низкочастотного диапазона (ниже 1 ГГц, идеально подходящего для широкого покрытия) и заканчивая среднечастотным диапазоном (от 1 до 24 ГГц, обеспечивающим хороший баланс между дальностью и пропускной способностью) и высокочастотным диапазоном, который теоретически может достигать ~3000 ГГц. Задача здесь огромна, поскольку требует разработки новых антенн, материалов и радиосистем, способных работать на таких высоких частотах.

В этой области уже есть многообещающие результаты. Например, компания LG добилась успеха. передача данных в терагерцовом диапазоне На расстояниях, которые неуклонно увеличиваются: сначала около 100 метров, затем от 155 до 175 ГГц на расстоянии 320 метров на открытом воздухе, а в последнее время — более 500 метров. В Китае даже удалось передавать 1 ТБ данных на расстояние более 1 километра за одну секунду, используя беспроводную связь в терагерцовом диапазоне.

Компания Fujitsu в сотрудничестве с DOCOMO и NTT также экспериментирует с волнами. субтерагерцовый диапазон на частотах 100 ГГц и 300 ГГцЕго цель — достижение сверхвысокоскоростной связи, обеспечивающей стабильное распространение сигнала даже в условиях наличия препятствий, что крайне важно для использования 6G на сложных промышленных предприятиях или в густонаселенных городских районах.

Все эти достижения должны сосуществовать с тем фактом, что 5G будет оставаться в эксплуатации еще много лет. Именно поэтому такие производители, как Samsung, делают упор на... необходимо зарезервировать новые диапазоны частот исключительно для 6G.чтобы существующие сети не были ограничены в процессе развертывания нового поколения.

Основные показатели: скорость, задержка и пропускная способность 6G по сравнению с 5G.

Технология 5G уже представляла собой значительный шаг вперед по сравнению с 4G: пиковая теоретическая скорость до 20 Гбит/сЗадержки составляют около 1 мс в самых продвинутых режимах, а в идеальных условиях можно подключить до миллиона устройств на квадратный километр. Но 6G стремится вывести все эти аспекты на новый уровень.

Прогнозы указывают на то, что 6G может достичь скорость до 100 раз выше, чем у 5GНекоторые производители, например Samsung, говорят о пиковых скоростях в 1000 Гбит/с (1 Тбит/с) как для загрузки, так и для выгрузки данных, в то время как другие исследования предполагают пиковые скорости в 200-512 Гбит/с для начального коммерческого развертывания. В любом случае, речь идет о возможности практически мгновенной загрузки больших файлов с захватывающим контентом (фильмы в разрешении 8K, полноценные игры, виртуальная реальность).

Что касается задержки, то улучшение столь же радикальное. Если 5G был разработан для достижения... задержки порядка 1 миллисекундыЦель 6G — сократить этот показатель примерно до 0,1 мс. Некоторые концепции даже предполагают задержки в микросекунды в очень специфических сценариях, что позволит транспортным средствам, роботам или критически важным медицинским приложениям реагировать практически в режиме реального времени.

Пропускная способность сети также значительно увеличится. 5G уже позволяет размещать огромное количество устройств, хотя в сложных условиях (стадионы, заводы, заполненные металлическими конструкциями) теоретические показатели не всегда достигаются. 6G, тем временем, Цель состоит в том, чтобы управлять еще большим количеством одновременно работающих терминалов. в том же пространстве, сохраняя качество обслуживания даже в экстремальных ситуациях.

Международный союз электросвязи (ITU) в рамках регламента ITU-R M.2160 устанавливает следующие цели для 6G: Стабильная скорость для конечного пользователя от 300 до 500 Мбит/с.Задержки порядка 0,1-1 мс, спектральная эффективность в три раза выше, чем у IMT-2020, и пропускная способность сети на единицу площади 30-50 Мбит/с/м². И все это при значительно меньшем энергопотреблении на бит, чем у 5G.

Преимущества и новые варианты использования, которые открывает 6G.

Южная Корея, ключевым технологическим партнером которой является Samsung, одной из первых предоставила подробную информацию. Какие практические преимущества принесёт 6G?Цель состоит в том, чтобы первые коммерческие сети предлагали скорость в пять раз выше теоретического максимума 5G, с задержкой в ​​десять раз ниже (около 0,1 мс). Это означает передачу данных в режиме реального времени, что крайне важно для медицины, автомобильной промышленности и передовой промышленной автоматизации.

В отчете Samsung за 2020 год прогнозировалось, что 6G позволит Скорость загрузки и выгрузки до 1000 Гбит/с.Поддержка будущих мультимедийных форматов и захватывающих впечатлений без заметных задержек. Наша цель — создание еще более взаимосвязанного мира, где виртуальная, дополненная и смешанная реальность органично сливаются воедино, а контент адаптируется к любому экрану (или устройству), даже при подключении через мобильную сеть.

Одной из самых впечатляющих областей станет... голография в реальном времениС появлением 6G высококачественная голографическая связь может стать обыденностью: рабочие совещания, на которых вы видите коллег в 3D, как если бы они находились прямо перед вами, прямые трансляции, проецируемые в вашей гостиной, или удаленная помощь с помощью объемных аватаров без перерывов и задержек.

Шестое поколение также обещает улучшить все классические параметры сети: Более высокая скорость, меньшая задержка, больше подключенных устройств, большая пропускная способность и лучшая энергоэффективность.К этому добавляется ключевой элемент: гораздо более глубокая интеграция искусственного интеллекта, которая позволит сетям самооптимизироваться, самоуправляться и динамически распределять ресурсы в соответствии с потребностями каждого момента.

Такие производители, как OPPO, сосредоточились на том, как работает 6G. Это произведёт революцию в том, как ИИ учится, взаимодействует и применяется.Ожидается, что сети 6G будут интегрировать функции искусственного интеллекта для самонастройки, обнаружения проблем до того, как они повлияют на пользователя, приоритизации критически важного трафика (например, автономного транспортного средства по сравнению с загрузкой данных для отдыха) и обеспечения надежной работы таких приложений, как подключенные автомобили, логистические роботы или системы дистанционного медицинского обслуживания.

Технологические различия между нынешней 5G и будущей 6G

В настоящее время развитие 5G строится на основе трех основных сценариев: более высокая пропускная способность для быстрой загрузки, низкая задержка для получения практически мгновенных ответов и массивные связи для Интернета вещей (IoT). 6G сохраняет эти три столпа, но с идеей вывести их на новый уровень и, кроме того, включить совершенно новые функции.

Одно из существенных отличий будет заключаться в использовании гораздо более высокие частоты, в терагерцовом диапазоне.Это не только многократно увеличивает скорость и пропускную способность, но и позволяет использовать методы совместной связи и обнаружения (JCAS): один и тот же радиосигнал, используемый для передачи данных, будет использоваться для «считывания» окружающей среды, составления карт пространства или обнаружения объектов с беспрецедентной точностью.

На практике мы перейдем от сети 5G с теоретическим потолком около 20 Гбит/с и задержкой в ​​1 мс к экосистеме 6G, способной приблизиться к этому показателю. 1 Тбит/с и 0,1 мсКроме того, шестое поколение будет более энергоэффективным, потребляя меньше энергии на передаваемый бит и поддерживая большее количество устройств одновременно, что является ключевым фактором на заводах, стадионах, в гиперсвязанных городах или крупномасштабных сенсорных сетях.

Ещё один важный момент заключается в том, что 6G не предполагает полностью заменить 5G С самого первого дня. В отличие от перехода от 2G к 3G или от 3G к 4G, на этот раз два поколения будут сосуществовать дольше. Идея заключается в том, что 6G будет использоваться для очень требовательных приложений (бизнес, промышленность, военная сфера, передовая автоматизация), в то время как 5G продолжит охватывать значительную часть общего потребления (развлечения, социальные сети, потоковое вещание и т. д.).

Такой гибридный подход имеет еще одно следствие: 6G будет построен на основе большей части существующих технологий. Инфраструктура 5G уже развернута.Это позволит снизить затраты и сложность по сравнению с предыдущими поколениями. Такие инициативы, как сети Open RAN, продвигаемые крупными европейскими операторами (Telefónica, Vodafone, Orange и др.), стремятся именно к этой модульности и открытости, чтобы проложить путь для следующего поколения.

Взаимосвязь между 6G, искусственным интеллектом и облачными вычислениями

Приложения Искусственный интеллект в сфере мобильности и промышленности. Они продолжают развиваться: от мобильных помощников до систем прогнозирующего технического обслуживания на заводах. Сегодня большая часть обучения моделей проводится в автономном режиме; например, в конце производственной смены машины загружают данные в облако, ИИ обучается, а на следующий день загружаются улучшенные модели.

Сочетание 5G и облачных вычислений уже позволяет добиться определенных улучшений, но имеет и очевидные ограничения. Объемы данных, необходимые для развития искусственного интеллекта. Они настолько велики, что их сложно перемещать в режиме реального времени без ущерба для сети или увеличения затрат. Идея 6G заключается в том, что многие приложения искусственного интеллекта смогут работать непосредственно в облаке или на периферии облака, не требуя столь значительного взаимодействия с локальными устройствами.

Параллельно с этим, в 6G будет интегрирована нативная технология... периферийные вычисления и высокопроизводительные вычисленияЭто приближает вычислительные мощности к месту генерации данных. Это позволит, например, автономным роботам, дронам или подключенным транспортным средствам принимать сложные решения за миллисекунды, полагаясь на расположенные поблизости серверы, без необходимости отправлять всю информацию в удаленные центры обработки данных.

Эта распределенная архитектура будет иметь основополагающее значение для обеспечения Масштабный и по-настоящему интеллектуальный интернет вещейВ этом сценарии миллионы датчиков и устройств непрерывно взаимодействуют друг с другом и с облаком, корректируя процессы в режиме реального времени. Такие отрасли, как производство, логистика и здравоохранение, получат выгоду от такого сочетания сверхбыстрой связи, встроенного искусственного интеллекта и распределенной обработки данных.

Влияние на ключевые сектора: здравоохранение, автомобилестроение, промышленность и города.

В секторе здравоохранения технология 5G уже способствовала развитию телемедицины, но 6G может кардинально изменить ситуацию. Благодаря своим сверхнизкая задержка и исключительная надежностьСтанет возможным выполнять сложные дистанционные операции с точностью, недостижимой сегодня, подключать медицинские устройства в режиме реального времени и осуществлять мониторинг состояния хронических пациентов с гораздо большей детализацией.

В автомобильном и транспортном секторе сочетание автономные транспортные средства, дроны, роботы-доставщики и городские датчики Для этого потребуются сети, способные обрабатывать миллионы взаимодействий в секунду. 5G уже является первым шагом, но для автомобиля, движущегося по шоссе со скоростью 120 км/ч, задержки в несколько миллисекунд может быть недостаточно. 6G призван заполнить этот пробел, предлагая практически мгновенное время отклика и гораздо более безопасную связь между транспортными средствами и всем остальным (V2X).

Индустрия 4.0 также будет усилена. 6G позволит практически автономные заводыгде оборудование, роботы и логистические системы непрерывно взаимодействуют для оптимизации производства, сокращения отходов и мгновенного реагирования на любые инциденты. Межмашинная связь (M2M) будет доведена до крайности, а такие концепции, как совместное зондирование и связь (JCAS), позволят самой сети «видеть» и понимать промышленную среду.

В городах технология 5G уже позволила развернуть сети. сенсорные сети для управления дорожным движением, энергоснабжением или обеспечением безопасности.С появлением 6G эти «умные города» будут развиваться в направлении практически автономных систем управления: регулирование дорожного движения в режиме реального времени с глобальным обзором города, интеллектуальные электросети, балансирующие выработку возобновляемой энергии с точностью до секунды, или полностью автоматизированные городские службы.

Ещё одним ключевым моментом будет... связь в сельских и отдаленных районах6G призван помочь преодолеть цифровое неравенство за счет более глубокой интеграции спутниковой связи в сам стандарт. Это позволит обеспечить высокоскоростной доступ в интернет в районах, где развертывание оптоволоконных сетей или даже наземных сетей 5G в настоящее время затруднено или нерентабельно.

Ожидаемые сроки: когда 6G появится на рынке.

Исследования в области 6G начались не вчера. Китай, например, еще в 2018 году объявил, что в течение нескольких месяцев проводил исследования в области этой новой технологии связи, а с 2020 года активно продвигает ее развертывание. официальная разработкаМинистерство промышленности и информационных технологий Китая совместно с крупными технологическими компаниями на протяжении многих лет проводит испытания, включая запуск спутников, предназначенных для предварительных экспериментов в области 6G.

Наиболее часто повторяющиеся прогнозы указывают на следующее: Коммерциализация 6G ожидается примерно в 2030 году.Генеральный директор Nokia Пекка Лундмарк также упомянул этот год во время Всемирного экономического форума 2022 года. На саммите по беспроводной связи 6G в 2019 году различные эксперты в области мобильной связи сошлись во мнении, что в период с 2026 по 2028 год мы начнем наблюдать первые реальные примеры использования и крупномасштабные пилотные проекты.

Южная Корея объявила о своем желании Коммерческое внедрение 6G в период с 2028 по 2030 год.Компания Huawei планирует запустить пилотную программу в 2026 году с инвестициями в сотни миллионов евро. Huawei, со своей стороны, уже некоторое время параллельно работает над 5G и 6G и признала, что ожидает появления шестого поколения примерно в 2030 году.

В 2020 году компания Samsung опубликовала справочный документ, в котором обсуждались следующие вопросы. Определить стандарт 6G примерно к 2028 году. и начнет коммерческое внедрение в 2030 году. Компания OPPO придерживается несколько более консервативной точки зрения: по ее оценкам, формальная стандартизация будущей технологии начнется примерно в 2025 году, но массовое коммерческое внедрение может состояться не раньше 2035 года.

В Европе Европейская комиссия уже заложила основу для исследований в области 6G; в рамках инициатив 5G-PPP (государственно-частное партнерство в области инфраструктуры 5G) были запущены проекты. конкретные научно-исследовательские проекты стоимостью в десятки миллионов евроПредставитель Европейской комиссии Петер Штукманн заявил, что исследование 6G находится на начальной стадии, но цель состоит в том, чтобы его коммерциализация также началась в 2030 году.

Международный союз электросвязи сделал важный шаг, Рекомендация ИТУ-Р М.2160В этом документе изложены технические требования к сетям IMT-2030 (6G). В нем указано, что окончательный выбор технологии будет сделан в 2027 году и что к концу десятилетия должен существовать достаточно зрелый набор спецификаций для начала развертывания первых полноценных сетей.

Роль Испании и Европейского союза в развитии 6G

Испания хочет быть в авангарде этой новой технологической волны. Правительство одобрило это. помощь в размере около 95 миллионов евро Цель организации – разработка передовых сетей 5G и 6G, а также продвижение таких проектов, как ENABLE-6G, поддерживаемых Telefónica и европейскими организациями, для исследования архитектур, вариантов использования и прототипов сетей следующего поколения.

Операторы, подобные MasOrange, уже упоминают об этом в своих бизнес-стратегиях. 5G Advanced как ступенька к 6GЭтот термин используется для обозначения эволюционных улучшений, которые будут внедрены в существующую инфраструктуру 5G. Параллельно Telefónica, Vodafone и Orange участвуют в альянсах с крупными европейскими телевизионными компаниями для продвижения открытых сетей RAN, которые обеспечат европейское лидерство в будущей сети 6G.

На уровне ЕС Совместное предприятие по интеллектуальным сетям и услугамЭта совместная инициатива определяет стратегию исследований и инноваций в области 6G для континента. Ее цель — продвижение интеллектуальных сетей следующего поколения, которые способствуют цифровой трансформации Европы, укрепляют ее технологический суверенитет и снижают зависимость от поставщиков, считающихся рискованными (таких как Huawei или ZTE).

Наряду с 6G, Европа продолжает активно внедрять 5G и передовые технологии 5G, понимая, что сосуществование нескольких поколений сетей Это станет нормой на долгие годы вперед. Цель состоит в том, чтобы европейские компании могли использовать эту инфраструктуру для разработки новых услуг в таких областях, как Индустрия 4.0, умные города, интеллектуальная мобильность и цифровое здравоохранение.

Такое предварительное регулирование и государственные инвестиции имеют ключевое значение для обеспечения того, чтобы бизнес-сектор не отставал. От поставщиков решений в области связи и кибербезопасности до разработчиков программного обеспечения, производителей устройств и системных интеграторов — всем придется адаптировать свои продукты и услуги к новым условиям. Взаимосвязанная реальность — это гораздо более требовательная и сложная область. чем нынешний.

Переход от 5G к 6G — это не просто смена значка на телефоне; это скачок на целое поколение, который повлияет на сетевую инфраструктуру, архитектуру облачных сервисов, а также на то, как мы учимся, работаем, передвигаемся и взаимодействуем с технологиями. По мере приближения к 2030 году ключевым моментом станет понимание этих различий, максимально эффективное использование 5G в ожидании 6G и подготовка организаций, устройств и приложений к бесперебойному подключению. быстрее, умнее, повсеместнее и гораздо лучше интегрированы с искусственным интеллектом..