Погрузитесь в будущее связи, ее мощные возможности и самые большие проблемы, с которыми сталкивается отрасль при формировании мобильных сетей, которые изменят наш мир.

Автор: Рэй Фернандес, автор TechRepublic

 

С 1979 года, когда компания NTT запустила первое поколение сотовых сетей в Токио, мобильная связь прошла долгий путь. За 1G быстро последовали 2G и 3G. Это были сети, ориентированные на голосовое и текстовое общение. Более современные технологии 4G и 5G обеспечили доступ к расширенному контенту и массовому потреблению данных.

 

К 2023 году, спустя более четырех десятилетий с тех пор, как все это началось, операторы мобильной связи, телекоммуникационные компании и провайдеры снова вернутся к разработке, формируя последнее поколение мобильных сетей: 6G.

 

Что такое 6G?

 

6G — это термин, зарезервированный для мобильных сетей шестого поколения. Почему сети развиваются? Технологические инновации и объем данных, который необходимо передавать из центров обработки данных на устройства, выросли в геометрической прогрессии. Кроме того, сети улучшают не только пропускную способность. Они уменьшают время ожидания или задержку и энергию, потребляемую при передаче данных, одновременно повышая надежность, безопасность и производительность.

 

По состоянию на 2023 год сети 5G быстро внедряются по всему миру. Виртуализация сетевого оборудования, которое теперь работает в облаке по стандартам Open RAN, упрощает развертывание. Но ожидается, что 5G скоро устареет, поскольку цифровой и физический мир начинают сливаться с виртуальной и дополненной реальностью. Кроме того, Интернет вещей и промышленный IoT развиваются, чтобы служить четвертой промышленной революции.

 

Эти новые технологии и объем данных, который необходимо мгновенно передавать между устройствами, требуют более быстрого, надежного и безотказного поколения мобильных сетей —6G.

 

6G все еще находится на стадии исследований и разработок и, как и все мобильные сети, будет работать с передачей радиосигналов. Ожидается также, что 6G расширит возможности подключения к сельским и отдаленным районам, оказывая влияние на население, пострадавшее от цифрового разрыва. Теоретически эта технология также свяжет космический и спутниковый сектор благодаря своей мощной емкости и низкой стоимости.

 

Однако, чтобы превзойти производительность 5G, обеспечивая при этом большую емкость, низкую задержку и возможность подключения, 6G необходимо использовать новые высокочастотные диапазоны, такие как субтерагерцовые диапазоны выше 100 ГГц. Эти радиоволны более чувствительны к препятствиям, что создает технологические проблемы, которые еще предстоит решить.

 

Мобильные сети строятся в областях инженерных сетей, где для подключения устройств используются антенны, узлы, периферийные центры, шлюзы и виртуальные машины Open RAN, работающие в облаке. Поскольку для успешной передачи радиоволн требуется прямая видимость, необходимо учитывать несколько факторов, таких как городские блокировки, преломление, дифракция, рассеяние, поглощение и отражение радиоволн.

 

Чтобы устранить эти препятствия, отрасль планирует создать среду с многолучевым распространением для прохождения чувствительных высокочастотных волн без потери мощности, потребления слишком большого количества энергии и с низкой задержкой. Вычислительные приложения с искусственным интеллектом будут играть ключевое значение для расчета кратчайших и наиболее оптимальных путей для радиоволн 6G.

 

Преимущества 6G

 

6G обеспечивает расширенную возможность подключения

 

Наиболее прямое и очевидное преимущество 6G — ускорение возможности подключения, обеспечивая мгновенную связь для любого устройства, смартфона, компьютера, носимых устройств, робототехники и Интернета вещей. Для промышленного сектора — при цифровом ускорении, развертывании интеллектуальных фабрик, производственных и распределительных систем — 6G соединит промышленные устройства IoT и приведет к четвертой промышленной революции с базовой структурой автоматизации и интеллекта.

 

Каждая отрасль выиграет от расширения возможностей подключения. Например, ожидается, что 6G произведет революцию в здравоохранении, дистанционной и роботизированной хирургии, а также телемедицине. Аналогичным образом секторы, которые проходят путь глубокой цифровизации и модернизации — финансы, розничная торговля, производство и другие — будут использовать 6G для продолжения революционных преобразований.

 

6G будет стимулировать технологические инновации

 

Мобильные сети 6G — обязательный компонент инноваций. С суперкомпьютерами, квантовыми вычислениями, машинным обучением, искусственным интеллектом, глобальными облачными центрами обработки данных, метавселенной и новыми устройствами технологии будущего смогут работать только благодаря подключению 6G.

 

6G отличается низким энергопотреблением и энергоэффективностью

 

Низкое энергопотребление и энергоэффективность являются важнейшими преимуществами 6G. Организации и предприятия стремятся достичь целевых показателей по нулевым выбросам и работают над сокращением потребления энергии по экономическим и экологическим причинам. Экономия энергии 6G стала привлекательной для всех отраслей промышленности. Кроме того, соединения с низким энергопотреблением необходимы для продления срока службы батареи IoT и мобильных устройств.

 

6G обеспечивает низкую задержку

 

6G принесет пользу обществу благодаря невероятно низкой задержке. Задержка возникает в цифровой системе при передаче данных. Чем больше данных, тем больших усилий требует сеть; следовательно, риски задержки возрастают. Но благодаря инновациям 6G ожидается, что подключение будет мгновенным.

 

Недостатки 6G

 

6G может звучать как обещание будущего, но он по-прежнему сталкивается со многими проблемами.

 

6G все еще находится в стадии разработки

 

В настоящее время технология 6G находится в стадии разработки — это ее самый существенный недостаток. Хотя такие компании, как Nokia, NTT и другие, планируют протестировать небольшие сети 6G, это всего лишь пилотные проекты. Ожидается, что 6G будет внедрен по всему миру в 2030 году. Но на данный момент это все еще в значительной степени теоретическая технология.

 

Для глобального развертывания 6G необходимы огромные инвестиции и усилия

 

Вторым по значимости недостатком 6G является глобальное развертывание. Недавно с появлением 5G мир стал свидетелем множества препятствий, возникающих при создании и эксплуатации мобильных сетей нового поколения.

 

Для того чтобы мобильные сети стали массовыми на всех континентах, необходимы огромные инвестиции и усилия. Координация, стандартизация и сотрудничество в отрасли имеют важное значение. Операторы связи, мобильные провайдеры и производители оборудования привыкли работать в условиях конкуренции, а не партнерства, и 5G и 6G требуют изменения этих бизнес-моделей.

 

6G требует разработки новых сетевых архитектур

 

6G представляет собой широкий спектр технических трудностей, которые необходимо решить, прежде чем технология сможет вступить в фазу производства и эксплуатации. Разработка новых сетевых архитектур, объединяющих искусственный интеллект, узлы, периферийные устройства и облако для обеспечения подключения к сети 6G, продолжает ставить в тупик даже величайшие умы отрасли.

 

Смартфоны, компьютеры и устройства Интернета вещей также должны быть переосмыслены на аппаратном и программном уровне, чтобы поддерживать 6G. Еще раз подчеркну, что стандартизация и межотраслевое сотрудничество имеют жизненно важное значение.

 

Первоначальные инвестиционные затраты на 6G высоки

 

Еще одна задача заключается в том, чтобы обеспечить ценность 6G как очень недорогой технологии подключения. В будущем 6G может снизить затраты для конечных пользователей по сравнению с 5G, но первоначальные инвестиции, необходимые во всем мире для достижения этой цели, огромны. Другие технические проблемы включают энергоэффективность, оптимизацию чувствительных к терагерцу частотных трактов, стабилизацию технологии связи в видимом свете и оптимизацию искусственного интеллекта, машинного обучения и передовых вычислительных ресурсов, необходимых для работы этих футуристических сетей.

 

6G требует переосмысления традиционной кибербезопасности

 

Безопасность является главным приоритетом для развития 6G. С связи с изменением структуры сетей функции кибербезопасности и конфиденциальности необходимо переосмыслить, усилить и адаптировать. Традиционные методы кибербезопасности устаревают, и разработчики должны внедрять инновации в аутентификацию, шифрование, контроль доступа, связь и обнаружение вредоносных действий, чтобы обеспечить надежную защиту пользователей 6G.

 

Ключевые особенности 6G

 

Высокая производительность и низкая задержка

 

Глобальный спрос на передачу данных является основной движущей силой 6G. От AR и VR до умных городов и четвертой промышленной революции 6G обеспечит автоматизацию и потоки данных беспрецедентного уровня. Сети будущего должны будут мгновенно передавать большие объемы данных с гибкостью, скоростью и надежностью.

 

Низкая стоимость

 

С каждым новым поколением мобильных сетей стоимость подключения для конечных пользователей снижалась. Ожидается, что 6G станет самой доступной и открытой сетью из когда-либо созданных. Это поможет миру бороться с цифровым разрывом, стимулировать экономику и создавать новые возможности для бизнеса.

 

Оптимизация энергопотребления

 

Энергетический фактор занимает центральное место в технологии 6G. Он не только соответствует показателям чистой энергии и выбросов углекислого газа, но и его оптимизация абсолютно необходима, если 6G хочет предоставлять недорогие и эффективные услуги. Снижение энергопотребления жизненно важно для обеспечения ожидаемого срока службы батарей, которые необходимы для промышленного интернета вещей, IoT, новых носимых устройств, смартфонов и компьютеров.

 

Безопасность

 

Кибератаки, нацеленные на сети, растут в связи с бесконечным расширением цифровой поверхности и добавлением миллиардов конечных точек и устройств. Создание более крупной, быстрой и качественной сети — палка о двух концах. Киберпреступники будут использовать возможности 6G в своих интересах. Таким образом, 6G потребует новых протоколов безопасности, новых стандартов шифрования, нового поколения брандмауэров и решений для обеспечения безопасности при обнаружении вторжений.

 

Инновации

 

6G не только будет стимулировать инновации, но и потребует их функционирования. Усовершенствованная и сложная архитектура зон мобильной сети 6G будет ежедневно использовать искусственный интеллект, машинное обучение и суперкомпьютеры для обеспечения подключения и безопасности.

 

Рост 6G

 

Гонка за 6G идет полным ходом, и ведущие мировые операторы уже переходят к этапам тестирования. Без сомнения, 6G неизбежен. Однако 6G — это не проект одного человека или одной компании. Чтобы создать связь следующего поколения, множество компаний, организаций и разработчиков должны объединиться.

 

Ссылка на источник