Когда речь идёт о мобильной связи, для многих стандарт — это 5G, пятое поколение мобильной связи, также именуемое беспроводной связью. Эту технологию активно используют операторы по всему миру. Хотя кое-где до сих пор применяются сети 3G и 4G, а в некоторых регионах даже 2G, в зависимости от инфраструктуры и географического положения.
При этом кто-то знает, что его устройство работают в сети 5G, но не совсем понимает, что это за технология. Однако сегодня речь пойдёт не о ней. Эта статья посвящена следующему этапу в развитии мобильной связи — сети шестого поколения, или 6G, которая постепенно начинает обретать очертания. Они во многом гипотетические, но но сформировать общее представление мы уже можем. Или хотя бы попытаемся.
Что такое стандарт 6G?
Стандарт 6G — это технология шестого поколения в сфере беспроводной мобильной связи, которая станет следующим шагом после 5G. Основное ожидание от неё — заметный рост скорости передачи данных и расширение функций. В разработке 6G участвуют крупнейшие мировые компании, включая Ericsson, Nokia (так, которая больше не про смартфоны), Qualcomm и других технологических гигантов. У каждой из них есть своё видение того, каким должно быть будущее мобильной связи.
Например, у Ericsson видение будущего такое: «Будущие сети 6G объединят физические объекты, людей и виды деятельности в полностью киберфизический мир, где цифровой и физический миры сливаются воедино». Даже немного пугает.
Nokia идёт ещё дальше и описывает эту технологию как этап, на котором цифровые, физические и человеческие аспекты сольются, создавая впечатления, сравнимые с экстрасенсорными. Причём компания ожидает, что 6G поможет сделать людей намного более продуктивными и изменить повседневную жизнь, работу и даже отношение к окружающей среде.
Qualcomm более сдержанна в предсказаниях. Компания подчёркивает, что 6G станет трансформирующей силой в мобильных коммуникациях, обеспечив качественные улучшения по сравнению с 5G и всеми предыдущими стандартами.
Конечно, такие описания пока звучат скорее как концепция, чем как конкретные технические детали. Но общее направление ясно — сеть 6G должна перевернуть наши прежние представления о возможном.
6G: чем именно лучше 5G?
Хотя информация о 6G пока критически мало, уже сегодня можно предположить, в чём шестое поколение мобильной связи превзойдёт 5G.
Главный аспект — это скорость передачи данных. В сетях 5G она может достигать 20 Гбит/с, что само по себе здорово. Но вот прогнозы для 6G обещают, что скорость достигнет отметки в 1 Тбит/с. Это колоссальный скачок, и пока такое даже сложно представить в реальности.
Теперь к вопросу о скорости отклика. В сетях 5G его задержка составляет около 1 миллисекунды. С 6G ожидания выше: прогнозируется задержка на уровне всего 1 микросекунды, что в тысячу раз меньше. Такой уровень отклика позволит усовершенствовать автономный транспорт и дистанционную хирургию.
Что касается частотного спектра, 5G уже использует диапазоны ниже 6 ГГц, а также миллиметровые волны. Ожидается, что 6G добавит к этому терагерцовые (ТГц) волны. Иными словами, скорость и пропускная способность вырастет.
Что с плотностью устройств? Естественно, она тоже вырастет. Если 5G поддерживает до одного миллиона устройств на такой площади, то в сетях 6G это число может достигать 10 миллионов.
Пятое поколение сосредоточено на трёх ключевых направлениях: широкополосный мобильный доступ, массовое подключение устройств и сверхнадёжная связь с низкой задержкой.
В 6G акценты будут на тесную интеграцию с искусственным интеллектом, создание иммерсивных цифровых сред и устойчивость к воздействию на окружающую среду. Все эти аспекты направлены на то, чтобы сделать связь по-настоящему адаптивной, масштабируемой и «умной».
Что получит от 6G пользователь?
Далеко не только улучшение скорости, хотя и оно тоже. Конечно, не вся информация известна, вот что можно ждать, кроме быстрой связи.
Бесшовное подключение
Ждём (и надеемся), что 6G принесёт почти полное устранение проблем с подключением. Обрывы связи, мёртвые зоны и нестабильный сигнал должны уйти в прошлое.
Благодаря объединению наземной и спутниковой инфраструктуры пользователь сможет рассчитывать на устойчивый и качественный интернет практически в любой точке мира — в глухой деревне, в поезде, в самолёте или в открытом море. Это создаст абсолютно новый уровень доступности связи.
Сверхнизкая задержка отклика
Как мы указали, с 1 миллисекунды в 5G задержка в 6G может снизиться до 1 микросекунды. Такое улучшение откроет новые горизонты для онлайн-игр, дополненной и виртуальной реальности, а также для высокоточных удалённых операций, будь то медицина, производство или транспорт.
Пользователь сможет взаимодействовать с цифровой средой без какой-либо заметной паузы.
Энергоэффективность
В 6G искусственный интеллект станет ключевым элементом в оптимизации сетевой инфраструктуры и работы конечных устройств.
То есть смартфоны и гаджеты научатся экономнее расходовать заряд, включаясь только тогда, когда это действительно необходимо. Это продлит время автономной работы и снизит нагрузку на аккумуляторы.
Новые возможности для приложений
Наконец, с приходом 6G начнут появляться технологии, которые раньше казались фантастикой. Кое-какие издания даже на полном серьёзе говорят о голографических звонках как о части повседневной рутины — и кто знает, может быть, они и не особо далеки от истины. Хотя верится в это с трудом.
Кто — лидер в развитии 6G?
Вопрос сложный, поскольку технология 6G находится на ранней стадии разработки, и ни одна страна или компания ещё не сделала решающего прорыва. Зато можно выделить несколько ключевых игроков, активно инвестирующих в исследования и формирующих будущее шестого поколения связи.
Китай занимает одну из главных позиций. Компании Huawei и ZTE ведут активные разработки, а правительство страны поддерживает технологическую гонку на государственном уровне. Китай уже провёл спутниковые тесты, связанные с 6G, и намерен стать одним из первых, кто внедрит эту технологию в широкомасштабное использование. Такая ранняя активность укрепляет позиции Китая как технологического лидера.
Американские Qualcomm и Apple стараются не отставать, но с ними конкурируют и корейцы из Samsung.
Точечные улучшения
Кроме повышения скорости и снижения задержек, технологии 6G явно будет, что ещё предложить. Компания Qualcomm излагает одну из самых чётких и подробных концепций, на которую можно опереться. Ниже — несколько ключевых улучшений, которые мы ждём в беспроводной связи 6G.
Интеграция ИИ
Это один из главных приоритетов в разработке 6G. ИИ будет использоваться для анализа данных и её оптимизации, и это не всё.
Искусственный интеллект внедрят для планирования сети — то есть для определения задач, которые будет решать сеть, и для разработки её структуры для будущего развития.
И напоследок, функции ИИ в связи 6G будут использовать для более глобальных проблем — для управления радиочастотным спектром и даже для взаимодействия устройств между собой. Иными словами, интеллектуальные алгоритмы станут неотъемлемой частью всей инфраструктуры, чтобы сделать её более гибкой и адаптивной.
Новые диапазоны частот
Мы уже указали, что пропускная способность 6G определённо вырастет. Qualcomm указывает на верхний диапазон средних частот — от 7 до 16 ГГц — а также на использование субтерагерцового спектра, превышающего 100 ГГц.
Кроме того, предусмотрено совместное использование частот, что позволит более эффективно распределять ресурсы между различными приложениями и устройствами.
Развитие «воздушного интерфейса»
Под «воздушным интерфейсом» понимаются технологии передачи данных между устройствами и базовыми станциями.
В стандарте 6G он будет включать более совершенные сигналы, методы многократного доступа и новое канальное кодирование. Ожидаются также серьёзные улучшения в области MIMO (множественный ввод/вывод), дуплексной передачи и других критически важных технологий, повышающих надёжность и производительность соединения.
Совершенствование сетевой архитектуры
Одна из главных целей 6G — масштабируемость и гибкость соединения. Сетевая архитектура в свою очередь определяет взаимодействие всех компонентов сети. Поэтому её развитие напрямую связано с развитием 6G.
Для этого предполагается широкое применение облачных технологий и улучшение сетевых конфигураций.
Результатом станет упрощённая структура плоскости управления, что позволит сократить техническую сложность и улучшить управляемость сетей.
Расширение функций и использования цифровых двойников
Ожидается, что сеть 6G сможет определять положение объектов, фиксировать движения и даже распознавать жесты. Такие функции откроют совершенно новые возможности для систем безопасности, транспорта и медицины.
Важным элементом 6G станут так называемые цифровые двойники — виртуальные копии реальных сетевых компонентов. Эти цифровые модели позволят прогнозировать поведение сети, улучшать покрытие и оптимизировать использование ресурсов. Кроме того, цифровые двойники смогут генерировать данные для обучения ИИ-моделей, повышая точность и адаптивность систем.
Экологичность
Производители работают над тем, чтобы минимизировать воздействие 6G-сетей на окружающую среду. Речь идёт не только о снижении потребления энергии, но и о более рациональном использовании оборудования. Это должно в целом помочь защите окружающей среды.
Интеграция сетей и рост стабильности соединения
С самого начала технология 6G разрабатывается с расчётом на полную интеграцию спутниковой связи. Ожидается, что она объединит наземные и внеземные сети в единую инфраструктуру, обеспечивающую бесперебойную связь даже в самых удалённых районах. Такая унификация позволит значительно повысить надёжность и доступность подключения по всему миру.
Наконец, 6G создаётся с учётом устойчивой связи в условиях переменчивой среды. Это включает улучшение мобильности устройств, повышение устойчивости к помехам и более эффективную работу в сложных условиях. Всё это обеспечит стабильное подключение и расширит зону покрытия даже при высокой нагрузке на сеть.
Сеть 6G — когда?
Всё, что связано с 6G, пока звучит как теория. Само собой, что без реального внедрения технологии разговоры остаются разговорами.
По оценкам большинства компаний, запуск коммерческих сетей 6G ожидается к 2030 году. Первые тестирования должны стартовать уже в 2028-м, а отдельные демонстрации возможностей могут начаться ещё раньше.
Предварительная работа по стандартизации 6G уже ведётся. При этом исследования в этой области стартовали задолго до сегодняшнего дня и сейчас переходят к стадии внедрения.
