Технологический прогресс идет семимильными шагами. Мобильная связь, интернет, умные дома, интернет вещей, роботы. Вроде недавно начали жить в эпоху 4G, а эксперты уже обсуждают технологию ближайшего будущего – 6G.
В частности, заместитель генерального директора по техническим вопросам МТС Алексей Тяжких заметил, что 4G – это технология, которая всем хорошо известна, потому что используется повсеместно, а 5G скоро станет нашим настоящим, потому что ее возможности уже протестированы и понятны (МТС сделал это в 2020 году). «Сегодня я предлагаю заглянуть в будущее и узнать, что принесет нам внедрение сетей следующего, 6-го поколения», – отметил Алексей.
Известно, что каждые 10 лет происходит качественный скачок в отрасли телекоммуникаций. С 1980-х по 2020-е годы выпущено 4 поколения технологии сотовой связи. В 2022-м мир находится на этапе активного внедрения и развития 5G. А уже в 2025 году ожидается начало изучения и тестирования 6G, внедрение первых сетей прогнозируется до 2030 года.
«Распространение технологии 5G стремительно ускоряется – более чем 180 сетей запущены в мире на сегодняшний день. Потребность в высококачественной и высокоскоростной связи постоянно увеличивается, формируя новые вызовы, справиться с которыми позволит сеть 6G», – считает эксперт.
Исходя из тенденций, ожидается, что в сетях связи 6G произойдет улучшение характеристик в 100–1000 раз по сравнению с 5G. Пиковые скорости составят до 1 Тбит/с, средние пользовательские скорости приблизятся к 100 Гбит/с, будут обеспечены минимально возможные задержки, высокая плотность соединений, точность геопозиционирования и надежность сети. За счет повышения энергоэффективности и внедрения новых алгоритмов срок жизни батарей для 6G IoT решений составит до 20 лет.
Тренды в развитии 6G
Это позволит значительно расширить пользовательский опыт. «Достижение скоростей в 10 Гбит/с позволит сформировать так называемую «метавселенную» – полное погружение в виртуальную и дополненную реальности за счет использования продвинутых голографических технологий, передачи тактильных ощущений и воздействия на органы зрения, слуха, вкуса и обоняния в режиме реального времени», – отметил Алексей.
Это позволит значительно расширить области применения и масштабы распространения технологии «Интернета вещей» (IoT). За счет достижения минимальной задержки в 1 мс для практически 100% соединений будут расширяться сценарии применения технологии IoT. Внедрение технологии «интернет тегов» (пересылается не сама информация, а ссылка на нее, информация при этом хранится на датчике) позволит достичь экстремально низкого энергопотребления за счет использования пассивного соединения.
Произойдет и полная интеграция наземной сети базовых станций с воздушной сетью (квадрокоптеры, беспилотные летательные аппараты и приемо-передатчиками) и сетью спутниковой связи, будет обеспечено 100% покрытие технологией 6G территории всего земного шара.
Это позволит создавать полноценную цифровую копию реального объекта, т.н. квазиреальность. «Мало, что мы охватим датчиками все живое и машинное, но также появится возможность без человека их обрабатывать. Искусственный интеллект во всех отраслях сможет адаптивно управлять. Ожидается, что технологии 6G вообще не будут требовать участие человека в их настройке, развитии, оптимизации, обеспечении скоростей, нужных сервисов.
Этот тренд ожидается во всех отраслях: технологиями искусственного интеллекта будет оснащено буквально все», – подчеркнул Тяжких.
В сетях 6-го поколения планируется обеспечить 100-кратное увеличение энергоэффективности по сравнению с сетями 5G за счет более низкого потребления, высокой динамической способности и эффективности передатчиков. Сети 6G рассматриваются как «зеленые» за счет использования экологически чистых и безопасных компонентов, увеличения их срока службы, принципов вторичной переработки и биоразлагаемых упаковочных материалов.
В 6G в рамках дальнейшей эволюции спектра планируется расширение использования микроволнового диапазона (20-60 ГГц), высвобождение спектра в полосе 60-100 ГГц (рассматривается в т.ч. как переходный стандарт 5.5G), добавление нового спектра в диапазоне свыше 100 ГГц с широкой рабочей полосой до 1 ГГц. В связи с этим при проектировании 6G радиоинтерфейса возникает необходимость эффективной утилизации данных частот в совокупности с более низкими частотными диапазонами для уменьшения потерь сигнала. Для этого вводится понятие «супергибкого спектра», под которым подразумевается обобщенная несущая, в которой с помощью искусственного интеллекта в любых комбинациях в режиме реального времени будут объединяться различные доступные операторам диапазоны и полосы частот, от низких до высоких, в зависимости от текущей модели трафика и потребностей пользователей.
Это программируемая структура, позволяющая контролировать распространение электромагнитных волн за счет изменения электрических и магнитных свойств поверхности. В данном антенном решении в рамках эволюции к облачным технологиям рассматривается технология, которая позволяет создавать большое число виртуальных антенн и увеличить число слоев для мультиплексирования. «Это позволит сократить итоговую стоимость на бит в среднем в 100 раз», – подчеркнул замгендиректора.
Будет расширена система внутренней безопасности устройств, обеспечено полное full-stack усиление, проверка и обнаружение угроз безопасности. Системы безопасности будут работать в паре с искусственным интеллектом, что обеспечит автоматическое распознавание, обнаружение, оркестровку и ответ на потенциальную угрозу безопасности при минимальном вовлечении ответственного персонала. Для ускоренного увеличения числа систем безопасности и универсализации их обслуживания будут внедряться упрощенные службы безопасности для широкого круга пользователей.
На текущий момент принципы данной системы реализованы за счет создания общей инфраструктуры для устройств и централизованного удаленного управления. К 2030 году ожидается завершение эволюции MEC в систему «устройство–труба–облако», что позволит пользователям реализовывать бессерверные, полностью облачные и распределенные решения. Будут поддерживаться виртуальные устройства на базе виртуальных машин с использованием нового перспективного языка программирования WebAssembly (WASM).
Основная концепция архитектуры 6G – интегрированная, повсеместная, интеллектуальная, децентрализованная сеть. Сети 6G будут преимущественно одноранговыми и самоорганизующимися. Данные пользователей будут храниться в децентрализованной сети, а обработка будет осуществляться с помощью многочисленных независимых сервисов, которые можно будет по запросу переносить и выполнять на любом сетевом узле.
«В отличие от сетей связи 5G, которые больше ориентированы на управление машинами, сети 6G будут социально ориентированными: появление новых ИКТ позволит получать доступ к информации, а также к виртуальным и физическим ресурсам без препятствий из любой точки мира», – заметил специалист.
Для обычных пользователей одним из наиболее популярных кейсов может стать применение тактильного интернета и голографической связи, а также технологии иммерсионной (или расширенной) реальности (XR), совмещающей в себе виртуальную, дополненную и смешанную реальности. «Будут охвачены абсолютно все сферы жизнедеятельности человека», – подчеркнул эксперт.
Основные страны и организации, ведущие исследования и разработку стандарта 6G, – США, Китай, Япония, Южная Корея, Финляндия, Россия.
«То, о чем мы лишь говорим сегодня, станет реальностью», – заключил оратор.