6G — новое поколение мобильной связи для цифровой трансформации

Что такое 6G?

6G (мобильная связь шестого поколения) — это следующее поколение мобильных технологий после 5G. В настоящее время технология сетей 6G не имеет четкого определения и не получила одобрения международных организаций в качестве официальной мобильной технологии. Тем не менее, многие страны и организации по всему миру планируют инвестировать в эту новую технологию и проводить в ней исследования.

Иллюстрация фото.

Будущая сеть 6G станет чрезвычайно интеллектуальной мобильной сетью, объединяющей мобильные и спутниковые технологии для создания широкого покрытия по всему миру. Сеть 6G будет использовать новые диапазоны частот, в частности субтерагерцовый (ТГц) диапазон с частотами от 100 ГГц до 300 ГГц и терагерцовый диапазон с частотами от 300 ГГц до 3 ТГц, чтобы обеспечить чрезвычайно высокую скорость, до 1 Тбит/с, что примерно в 100 раз превышает скорость текущей сети 5G; а также чрезвычайно низкую задержку, измеряемую микросекундами, что примерно в 1000 раз меньше задержки сети 5G.

Целью сети 6G является устранение ограничений сети 5G, направленных на обеспечение связи между космосом, атмосферой, землей и подводным миром. Исследуются четыре основных направления развития связи: интеллектуальная связь, глубокая связь, голографическая связь и повсеместная связь. В настоящее время существует множество потенциальных технологий, включая технологии будущего, рассматриваемые для включения в сеть 6G, такие как квантовая связь, беспилотные летательные аппараты (БПЛА), низкоорбитальные спутники (НОС). Такие технологии, как искусственный интеллект (ИИ) и анализ больших данных, также включены в поддержку сети 6G для обеспечения качества обслуживания (QoS) в сети.

Ожидается, что рынок технологий 6G обеспечит значительные улучшения в области визуализации, обнаружения присутствия и точного определения местоположения. В сочетании с технологиями искусственного интеллекта вычислительная инфраструктура 6G сможет определять наилучшее место для выполнения вычислений, включая принятие решений о хранении, обработке и совместном использовании данных.

Ключевые особенности технологии 6G

Как упоминалось выше, будущая сеть 6G будет работать, используя спектры радиочастот верхнего диапазона, такие как суб-ТГц и ТГц диапазоны, чтобы предоставить пользователям чрезвычайно высокие скорости передачи данных и совершенно новые приложения, которые текущая мобильная технология 5G не может обеспечить.

Соответственно, услуги 6G будут характеризоваться тремя важными новыми тенденциями развития, включая тенденцию интеграции людей в новый мир (полностью виртуальный мир), после чего люди практически перестанут осознавать реальный мир вокруг них (тенденция погружения в виртуальный мир); интеллектуальные сети и глобальное покрытие вместе со сценариями бизнес-приложений, включая облачную расширенную реальность (XR), виртуальную 3D-коммуникацию, сенсорную связь, интеллектуальную интерактивную коммуникацию, цифровые копии и глобальное покрытие.

Иллюстрация фото.

Услуги, основанные на тенденции погружения, могут широко применяться в таких областях, как развлечения, медицина, здравоохранение и промышленное производство, для поддержки цифровой трансформации и модернизации отраслей.

Кроме того, использование технологии OFDMA (ортогонального частотного разделения каналов) позволит точкам доступа 6G обслуживать больше мобильных устройств одновременно, чем сетям 5G. Более высокие частоты 6G обеспечат гораздо более высокую частоту дискретизации, чем сети 5G.

Некоторые из упомянутых особенностей сетей 6G включают:

- Скорость передачи данных: ожидается, что скорость загрузки в сетях 6G составит не менее 100 гигабит в секунду (Гбит/с), что в 10 раз превышает (теоретическую) скорость загрузки сетей 5G и в 300 раз превышает скорость загрузки, которую в настоящее время могут обеспечить самые современные сети 4G.

- Используемая частота: Ожидается, что спектр частот, используемый для будущих сетей 6G, будет находиться в диапазонах выше 100 ГГц, что значительно выше диапазонов, используемых сетями 5G (в основном в диапазонах 2,6 ГГц, 3,5 ГГц, 26 ГГц, 28 ГГц и 39 ГГц).

- Задержка: Помимо скорости передачи данных, задержка в сети является важным фактором для улучшения пользовательского опыта. Предполагается, что задержка в сетях 6G составит менее 1 мс или даже всего несколько микросекунд.

Плотность подключения: мощь Интернета вещей (IoT) определяется количеством подключенных устройств и датчиков. Согласно прогнозу немецкой компании Statista, занимающейся исследованиями рынка и потребительских данных, к 2025 году во всем мире будет 31 миллиард подключенных устройств IoT, по сравнению с 12-13 миллиардами устройств IoT сегодня. С ростом числа устройств IoT проблема плотности подключения становится все более острой. Ожидается, что с появлением сети 6G эти проблемы будут решены благодаря возможности подключения до 10 миллионов устройств на квадратный километр, что в 10 раз больше, чем в текущей сети 5G.

– Энергопотребление: Энергоэффективность – одна из основных задач в телекоммуникационной отрасли. Для сетей 6G исследователи поставили цель снизить энергопотребление до уровня менее 1 наноджоуля/бит, что считается очень низким показателем по сравнению с действующими сетями 4G и 5G.

Ситуация с исследованиями технологии 6G в разных странах мира

США

Для содействия североамериканскому и глобальному лидерству в области мобильных технологий 6G в течение следующего десятилетия Альянс по решениям для телекоммуникационной отрасли (ATIS) США в октябре 2020 года предложил создать Альянс Next G. В Альянс Next G входят 45 компаний в сфере информационно-коммуникационных технологий в сфере инфраструктуры, полупроводников, поставщиков оборудования, операторов мобильной связи и других организаций, в том числе в области исследований.

Среди компаний-основателей альянса — Apple, Google, Cisco, AT&T, Bell Canada, Ericsson, Facebook, Microsoft, Nokia, Qualcomm Technologies Inc., Samsung, T-Mobile, Verizon, Hewlett Packard Enterprise, Intel, LG Electronics и VMware. Целью Next G Alliance является содействие развитию технологий на всех этапах жизненного цикла: от исследований и разработок, производства и стандартизации до коммерциализации технологии 6G.

Франция

Французский институт исследований в области электроники и информационных технологий (CEA-Leti) объявил о новом исследовательском проекте 6G под названием RISE-6G, реализуемом Европейским союзом в области мобильной связи следующего поколения.

Проект RISE-6G, рассчитанный на три года, будет пилотироваться CEA-Leti. Консорциум состоит из 13 партнёров из семи стран, представляющих академический, исследовательский и промышленный секторы. Среди партнёров – NEC, Orange, Telecom Italia, Greenerwave, SNCF и Centro Ricerche Fiat.

Достоинство

Правительство Германии планирует выделить до 700 миллионов евро на финансирование исследований в области технологии 6G к 2025 году и запустить первую в Германии исследовательскую инициативу по технологии 6G в апреле 2021 года.

Исследовательский проект будет реализован на всех этапах – от разработки, настройки и лабораторных испытаний до быстрого внедрения технологии 6G в инновационные продукты. На первом этапе будут созданы исследовательские центры 6G с целью укрепления сотрудничества с научно-исследовательскими институтами и университетами в области 6G.

Финляндия

В 2019 году индийский поставщик услуг и решений в области цифровой трансформации, консалтинга и корпоративной реструктуризации Tech Mahindra подписал меморандум о взаимопонимании (MoU) с Business Finland, финским государственным агентством, для проведения исследований и разработок в области технологий 5G и 6G.

Согласно условиям соглашения, Tech Mahindra создаст в Финляндии инновационную лабораторию для содействия разработке, пилотированию и внедрению передовых цифровых продуктов и услуг в пространстве 5G и 6G.

В 2019 году Технологический университет Оулу в Финляндии также опубликовал первую в мире Белую книгу 6G, в которой излагаются основные движущие факторы, требования к исследованиям и проблемы, связанные с этой технологией.

Великобритания

В июле 2022 года правительство Великобритании объявило о выделении до 25 миллионов фунтов стерлингов на финансирование исследований и разработок оборудования для будущих сетей 5G и 6G. Эти средства будут направлены университетам, исследовательским центрам и компаниям для содействия развитию телекоммуникационной сети Великобритании в целом и сетей мобильной связи нового поколения, таких как 5G и 6G, в частности.

Корея

Южная Корея начала активно готовиться к внедрению технологии 6G. В августе 2020 года премьер-министр Чон Се Гюн завершил разработку правительственной стратегии по содействию научным исследованиям и разработкам (НИОКР) для будущего сектора мобильных телекоммуникаций. Для реализации этого плана правительство в течение пяти лет, начиная с 2021 года, инвестирует 200 миллиардов вон (почти 182 миллиона долларов США) в исследования и разработки в области технологий 6G. Правительство Южной Кореи ожидает, что услуги 6G станут коммерчески доступными в Южной Корее в период с 2028 по 2030 год.

Ведущий южнокорейский производитель электроники, Samsung, также представил своё видение поколения мобильной связи 6G. Samsung видит 6G в том, чтобы обеспечить гиперсвязь нового поколения во всех сферах жизни. Для ускорения исследований в области 6G в середине 2019 года компания Samsung Research основала Центр передовых исследований в области коммуникаций.

Япония

В Японии обсуждение 6G началось в начале 2020 года. Для реализации цели разработки и коммерциализации технологии 6G японское правительство инвестирует 50 миллиардов иен (около 482 миллионов долларов США) в исследования и разработки этой новой технологии. Цель, поставленная правительством Японии, — разработать базовые сетевые технологии для систем 6G к 2025 году и начать коммерческое внедрение этой технологии к 2030 году.

Китай

Согласно заявлению Министерства науки и технологий Китая, в ноябре 2019 года правительство Китая создало национальную целевую группу по исследованиям и разработкам 6G и группу экспертов для содействия развитию технологии 6G.

В мае 2020 года поставщик телекоммуникационного оборудования ZTE Corporation и оператор мобильной связи China Unicom подписали соглашение о стратегическом сотрудничестве в области 6G. ZTE и China Unicom будут сотрудничать в области технологий и стандартов 6G, а также активно содействовать глубокой интеграции 6G со спутниковыми сетями, Интернетом вещей (IoT), Интернетом транспортных средств (IoV) и промышленным Интернетом (IIoT).

Ведущий китайский поставщик телекоммуникационного оборудования Huawei также начал исследования в области 6G и изучает основные теоретические основы 6G, включая исследования новых технологий радиоинтерфейса, новых сетевых архитектур и вспомогательных технологий, которые могут быть использованы в сетях 6G. Huawei работает над достижением консенсуса по 6G, сотрудничая с другими компаниями телекоммуникационной отрасли.

Сингапур

Правительство Сингапура инвестировало 49,7 млн ​​долларов США в Программу исследований и разработок в области будущих коммуникаций, направленную на развитие исследований и испытаний новых технологий будущего, включая 6G. В рамках этой программы в сентябре 2022 года Управление развития информационно-коммуникационных технологий и медиа Сингапура (IMDA) совместно с Сингапурским университетом технологий и дизайна (SUTD) открыло первую в Юго-Восточной Азии научно-исследовательскую лабораторию (НИОКР) по технологиям 6G.

Европа

Для содействия исследованиям и разработкам в области 6G Европейская комиссия (ЕК) также запустила проект Hexa-X. Он считается флагманским проектом ЕК в области исследований и разработок в области технологии 6G, реализуемым под руководством финского поставщика телекоммуникационного оборудования Nokia.

Цели проекта включают создание уникальных вариантов и сценариев использования 6G, разработку фундаментальных технологий 6G и определение новой архитектуры для интеллектуальной структуры, которая интегрирует элементы на базе технологии 6G.

Проект Hexa-X финансируется Европейской комиссией в рамках исследовательской и инновационной программы Европейского союза Horizon 2020. Помимо Nokia, в проекте участвуют ведущие европейские технологические компании и операторы мобильной связи, такие как Ericsson, Atos, Intel, Orange, Siemens, TIM и Telefonica.

В нашей стране 7 января 2022 года Министр информации и коммуникаций подписал и издал Постановление № 12/QD-BTTTT о создании Руководящего комитета по содействию исследованиям и разработкам в области мобильных информационных технологий 6G. В соответствии с этим, задачей Руководящего комитета является проведение исследований и разработка предложений компетентным органам по вопросам политики, стратегий, механизмов и мер по созданию правовой среды, содействию исследованиям и разработкам в области стандартов, приложений, информационной безопасности, производства и коммерциализации мобильного информационного оборудования и услуг 6G во Вьетнаме.

Исследования вносят вклад в деятельность международных организаций по исследованию и разработке стандартов мобильных информационных технологий 6G на основе поддержки и содействия производству оборудования и коммерческому развертыванию мобильных информационных услуг 6G вьетнамскими предприятиями.

Мониторинг и обобщение состояния исследований и разработок в области стандартов, производства и коммерциализации мобильного информационного оборудования и услуг 6G в международных организациях и передовых странах мира; объединение исследований и прогнозирование тенденций развития внутреннего и международного телекоммуникационного рынка. На этой основе разработка дорожной карты исследований, производства и коммерциализации оборудования 6G, дорожной карты испытаний и коммерциализации услуг 6G; решений по поддержке вьетнамских предприятий в производстве и коммерциализации оборудования и услуг 6G.