A mobilhálózatok fejlődése nem áll meg: miközben még mindig az 5G bevezetésének közepén tartunk, az iparág már a 6G-re szegezte tekintetét. A következők kombinációja Új felhasználási esetek, mint például a kiterjesztett valóság, az önvezető járművek és a tömeges automatizálás Ez a technológia feszegeti az 5G által kínált lehetőségek határait, ezért a következő generáció már fejlesztés alatt áll, bár még évekbe telik, mire az utcákon láthatjuk.
Ha kíváncsi, Mik a valódi különbségek az 5G és a 6G között, mekkora sebességre lehet számítani, hogyan változik a késleltetés, és mi történik a kapacitással? Vagy hogy milyen szerepet fog játszani a mesterséges intelligencia – ez a cikk egyenesen erre tér ki. Összegyűjtjük mindazt, ami már ismert, amit a nemzetközi szervezetek meghatároznak, és amit olyan óriások tesztelnek, mint a Samsung, a Huawei, az LG, a Nokia és a szolgáltatók, de mindezt egyszerű spanyol nyelven magyarázzuk el.
Mi is pontosan az 5G és mi is a 6G?
Hogy a dolgokat perspektívába helyezzük, az 5G... az ötödik generációs mobilhálózatok, amelyek kereskedelmi telepítése 2019-ben kezdődöttNagy ugrást jelent a 4G-hez képest: nagyobb sebesség (legjobb esetben akár 10 Gbps), körülbelül 1 milliszekundumra csökkenő késleltetés, valamint sokkal több eszköz csatlakoztatásának lehetősége négyzetkilométerenként, ami kulcsfontosságú a dolgok internetéhez (IoT).
6G lesz A mobilinternet hatodik generációja, amelyet az 5G utódjának, de nem annak teljes helyettesítésére terveztek.Ahogyan a 4G és az 5G ma is együtt létezik, a következő évtizedben látni fogjuk, hogyan fedi át egymást a fejlett 5G (5G+, 5.5G vagy 5G Advanced) és a 6G. A 6G mögött az a gondolat áll, hogy még jobban növelje a sebességet, közel azonnali szintre csökkentse a késleltetést, valamint jelentősen növelje az energiahatékonyságot és a hálózati intelligenciát.
Az ajánlás szerint A Nemzetközi Távközlési Unió ITU-R M.2160 számú szabványaA 6G akár 200 Gbps csúcssebességet is céloz meg (a legerőteljesebb tanulmányok 512 Gbps-ot is említenek), közel 0,1 ms késleltetést és a jelenlegi 5G-nél jóval nagyobb területenkénti forgalmi kapacitást.
Mindez nem fog egyik napról a másikra megérkezni a mobiltelefonokra: először egy köztes fázist fogunk látni Fejlett 5G vagy 5G+ fokozatos sebesség-, lefedettség- és hatékonyságnövekedéssel, miközben a végleges 6G szabványok véglegesítése folyamatban van.
Hogyan jönnek létre az 5G és 6G szabványok?
Sem az 5G, sem a 6G nem improvizált: A mobilkommunikációs szabványokat (3G, 4G, 5G, 6G…) egy globális együttműködési folyamatban határozzák meg.A kulcsfontosságú szervezet itt a 3GPP (3. generációs partnerségi projekt), egy nemzetközi szövetség, amely gyártókat, üzemeltetőket, kutatóközpontokat és más szervezeteket tömörít.
A 3GPP a munkáját az úgynevezett ... szerint szervezi. „kiadási ciklusok” vagy kiadásokKörülbelül 18 havonta felülvizsgálják, jóváhagyják és hozzáadják az új funkciókat, technikai fejlesztéseket és követelményeket. Ennek a szakaszos megközelítésnek köszönhetően a szabványok fokozatosan fejlődnek, a problémákat kijavítják, és mindenekelőtt biztosítják a hálózatok és eszközök közötti globális kompatibilitást.
Ezzel párhuzamosan a A Nemzetközi Távközlési Unió (ITU) magas szintű követelményeket határoz meg (például csúcssebességek, célzott késleltetések vagy spektrális hatékonyság), és ennek alapján a 3GPP kidolgozza a műszaki specifikációkat. A 6G esetében ez a munka jelenleg teljes lendülettel folyik, és ebben az évtizedben is folytatódni fog.
Mikor jön már végre a 6G?
Bár még mindig látjuk, hogyan a 5G Bővül és javul új sávokkal, több cellával és 5G SA-val (önálló)Az iparág már évek óta dolgozik a 6G-n. A kutatás 2018-2020 körül kezdődött számos országban és nagyvállalatnál.
Kína elismerte, hogy 2018-ban kezdte el kutatni a 6G-t.a hivatalos fejlesztés 2020-ban kezdődik, a kereskedelmi forgalomba hozatal pedig 2030 körül várható. Már műholdakat is felbocsátott előzetes 6G kommunikációs kísérletekhez.
Dél-Korea, a Samsunggal, mint az egyik technológiai vezetővel, egy lépéssel előrébb akar járni: 2026-ra tervez egy 6G kísérleti programot, és célja, hogy 2028 és 2030 között kereskedelmi forgalomba hozza a technológiát., több százmillió eurós beruházással a kutatásba és a kezdeti telepítésekbe.
Európában is haladnak a dolgok. Az Európai Unió 6G kutatási projekteket indított a ... keretében. 5G-PPP és az Intelligens Hálózatok és Szolgáltatások Közös Vállalkozásának kezdeményezéseA cél az, hogy Európa saját hangot adjon a jövőbeli szabványok kialakításában, és ne függjön annyira a kockázatos szolgáltatóktól. Spanyolország a maga részéről 95 millió eurós támogatást hagyott jóvá a fejlett 5G és 6G hálózatokra, és elindította az ENABLE-6G projektet, amelyet a Telefónica és európai partnerei támogatnak.
Ami a gyártókat illeti, A Samsung 2020-ban közzétett egy referenciadokumentumot ...ahol rámutatott, hogy a 6G szabvány meghatározása 2028 körül, a kereskedelmi bevezetése pedig 2030 körül történhet meg. A Nokia az alap 6G érkezését 2027 körülre teszi, míg az OPPO konzervatívabb, és 2025-től kezdődő szabványosításról, valamint akár 2030 utáni tömeges bevezetésről beszél.
Az ITU-R M.2160 ajánlás kimondja, hogy A 6G-re jelölt technológiát 2027-ben választják ki. És hogy az évtized végére már rendelkeznünk kellene az első kereskedelmi hálózatok specifikációival. Minden arra utal, hogy 2030 a célév, amikor a 6G valósággá válik a piacon.
Az 5G és a 6G közötti főbb műszaki különbségek
Az 5G és a 6G összehasonlítása általában három változóra összpontosít: sebesség, késleltetés és kapacitásJelentős változások történtek a használt frekvenciasávokban és magában a hálózati architektúrában is.
Az elméleti sebesség tekintetében, Az 5G maximális sebessége körülbelül 20 Gbps Az IMT-2020 specifikációk szerint a való világban a kereskedelmi sebességek általában alacsonyabbak, de már jelentős ugrást jelentenek a 4G-hez képest. A 6G sokkal magasabbra törekszik: egyes tanulmányok szerint az átviteli sebesség akár tízszerese is lehet a legjobb 5G implementációknak, ideális körülmények között az 1 Tbps-ot is elérve.
A késleltetés tekintetében az 5G elméletileg körülbelül ...-ra csökkenhet. 1 milliszekundumBár ez ismét a hálózattól függ, hogy 5G SA-ról van-e szó, a terheléstől stb. A 6G még agresszívabb célokat tűz ki: célja elérni körülbelül 0,1 ms késleltetés, azaz tízszer alacsonyabb még jobb, mint a legjobb 5G. Gyakorlatilag azonnali válaszidőről beszélünk.
Kapacitás tekintetében az 5G már most is egy igazi vadállat: akár 1 millió eszköz négyzetkilométerenkéntEz kulcsfontosságú a hiperösszekötött városok és a hatalmas dolgok internete számára. Ez a szám azonban a fizikai környezettől függ: anyagoktól, akadályoktól, interferenciától, a tényleges felhasználók sűrűségétől stb. A 6G célja, hogy tovább menjen, még több terminált és érzékelőt kezeljen egyszerre ugyanazon a területen, jobb stabilitással és szolgáltatásminőséggel.
A 6G is keresi a megoldást az energiahatékonyság és a spektrális hatékonyság növelése érdekébenAz ITU-R M.2160 ajánlás a spektrumfelhasználás hatékonyságának megháromszorozásáról szól az IMT-2020-hoz (az 5G családhoz) képest, ami elengedhetetlen, ha több eszközt szeretnénk integrálni a hálózatok és berendezések áramfogyasztásának növelése nélkül.
Frekvenciasávok közötti különbségek: GHz-től terahertzig
Az 5G és a 6G közötti egyik legnagyobb ugrás a rádióspektrum használatában rejlik. Az 5G három nagy sávblokkalacsony (600 és 900 MHz között), közepes (kb. 2,5–4,5 GHz) és magas (24 és körülbelül 100–110 GHz között, az úgynevezett milliméteres hullámok).
Az alsó sávok kínálnak Sokkal jobb lefedettség és behatolás az épületekbende kisebb kapacitással és sebességgel. A középső sávok ideális egyensúlyt kínálnak a hatótávolság és a teljesítmény között, ezért használják őket leggyakrabban nagyszabású telepítéseknél. A magas sávok nagyon nagy sebességet és kapacitást biztosítanak, de a csökkent lefedettség és az akadályokkal szembeni nagyobb érzékenység ára.
A 6G egy lépéssel tovább akar menni, és terahertz (THz) frekvenciák vizsgálataMíg az 5G legfeljebb 100-110 GHz körüli frekvenciára korlátozódik, a 6G körülbelül 95 GHz és több terahertz között kíván működni, elméleti modellekben akár 3.000 GHz-et is elérve. Ezeken az ultrarövid hullámhosszakon a rendelkezésre álló sávszélesség akár 1.000-szer nagyobb sebességet is lehetővé tenne, mint az 5G.
A Samsung felveti annak szükségességét, hogy legyen spektrum összefüggő ultraszéles sávszélességekkelEzek a frekvenciák több száz MHz-től több tíz GHz-ig terjedhetnek, lehetővé téve a legigényesebb 6G szolgáltatásokat. Ez magában foglalja az összes lehetséges sáv figyelembevételét: az 1 GHz alattiaktól a középfrekvenciás sávokon (1-24 GHz) át a nagyfrekvenciás sávokig (24-300 GHz) és még afelettiekig is.
Az olyan gyártók, mint az LG, már bemutattak teszteket a THz-es tartományban: adatátvitel 100 méteren, majd 320 méteren, később pedig akár 500 méteren 155 és 175 GHz közötti frekvenciákat használva. Kínában 1 TB adatot továbbítottak 1 kilométeres távolságra mindössze egyetlen másodperc alatt laboratóriumi környezetben terahertzes kapcsolatok segítségével.
A Fujitsu a DOCOMO-val és az NTT-vel együttműködve bejelentette a következő területeken indított teszteket: szubterahertzes hullámok (100 GHz és 300 GHz) a nagyon nagy sebességű 6G kommunikáció esetében azt vizsgálják, hogyan lehet mérsékelni a jelveszteséget és az érzékenységet az ilyen nagyon magas frekvenciák okozta akadályokkal szemben.
Mindez brutális kihívást jelent: szükséges lesz új antennák, új erősítők, fejlett duplex technológiák tervezése És mindenekelőtt a spektrum felszabadítása vagy átcsoportosítása kereskedelmi 6G használatra, miközben az 5G hálózatok aktívak maradnak. A generációk közötti együttélés még sok éven át kötelező lesz.
Hálózattervezési különbségek: a 6G okosabb
Architekturális szinten a 6G hálózat alapvetően hasonló lesz ahhoz, amit már ismerünk a 4G és az 5G esetében: továbbra is lesznek felhasználói berendezések (UE), hozzáférési hálózatok (AN) és egy maghálózatA legfontosabb különbség azonban abban rejlik, hogyan kezelik a rádióhozzáférést és hogyan alkalmazzák a mesterséges intelligenciát az infrastruktúrán belül.
A rádióhozzáférés terén a 6G fejlett technikákat fog magában foglalni intelligens, újrakonfigurálható felületeken támogatott nyalábformálásEgyszerűen fogalmazva: ahelyett, hogy a jelet minden irányban viszonylag "laposan" bocsátanák ki, az antennák nagyon specifikus nyalábokat tudnak majd irányítani az eszközök felé, szinte valós időben adaptálva az irányt, a teljesítményt és a sugárzási mintázatot.
Ezek az újrakonfigurálható felületek, amelyeket mesterséges intelligencia algoritmusok kezelnek, lehetővé teszik majd javítja a lefedettséget, csökkenti az interferenciát és növeli a spektrális hatékonyságotEz létfontosságú terahertzes frekvenciákon végzett munka során, amelyek nagyon érzékenyek az akadályokra és a veszteségekre.
Továbbá a 6G hálózatokat úgy tervezik, hogy natívan integrálják a Közös Kommunikáció és Érzékelés (JCAS)Ez azt jelenti, hogy a jeleket nemcsak adatátvitelre fogják használni, hanem a környezet „olvasására” is, tárgyak, mozgások vagy térbeli változások észlelésére. Mintha maga a mobilhálózat rendelkezne radarképességekkel.
Ez a kettős funkció olyan ágazatokban nyitja meg az utat, mint például gyártás, logisztika, automatizált raktárak, egészségügy vagy megfigyelésahol ugyanaz az infrastruktúra képes eszközök helyét meghatározni, tereket 3D-ben feltérképezni, és egyidejűleg nagy mennyiségű információt továbbítani minimális késleltetéssel.
A 6G és a mesterséges intelligencia kapcsolata
A mesterséges intelligencia már kulcsszereplő a mobilitás, az ipar, a logisztika és a szolgáltatások területén, de a mai képzésének és alkalmazásának módja korlátozott. Jelenleg... A modell betanításának nagy része offline történik.A gépek nappal adatokat generálnak, éjszaka feltöltik azokat a felhőbe vagy a peremhálózatba, leállított üzemben betanítják a mesterséges intelligenciát, majd újra letöltik a frissített modellt.
Az 5G jelentősen javította ezen eszközök és a felhő közötti kapcsolatot, de A legfejlettebb mesterséges intelligencia alkalmazásokhoz szükséges adatmennyiség továbbra is hatalmas.Sok esetben nem megvalósítható mindegyik valós idejű áthelyezése, ezért kompromisszumokat kell kötni a helyben feldolgozott és a felhőbe kerülő adatok között.
A 6G jövőképe az, hogy maguk a hálózatok kínáljanak majd a mesterséges intelligencia alkalmazásai közvetlenül a felhőben vagy a peremhálózaton futtathatók, közel nulla késleltetésselanélkül, hogy annyira a nagy teljesítményű végpontokra támaszkodna. Ily módon számos eszköz egyszerűbb és hatékonyabb lehetne, miközben az „intelligencia” eloszlana a hálózati infrastruktúrában.
Ipari környezetben ez azt jelenti, hogy valós idejű, irányított telepítési és karbantartási eljárásokMesterséges intelligencia segítségével koordináló robotok a felhőben, automatizált, önvezető járművek (AGV-k), amelyek ezredmásodpercek alatt reagálnak, vagy olyan monitoring rendszerek, amelyek hatalmas adatfolyamok alapján azonnali döntéseket hoznak.
A szoftverfejlesztésre, mesterséges intelligencia megoldásokra és kiberbiztonságra szakosodott vállalatok már elkezdték az előkészületeket. Az olyan cégek, mint a Q2BSTUDIO, például a következőkre összpontosítanak: Egyedi alkalmazások, MI-ügynökök, folyamatautomatizálás és felhőszolgáltatások AWS-en és Azure-onMindezt úgy tervezték, hogy kihasználják az egyre gyorsabb és intelligensebb hálózatok előnyeit, mint amilyeneket a 6G kínál.
Használati esetek: mit tesz lehetővé a 6G az 5G-vel szemben?
Az 5G már támogatja a valós idejű adatalkalmazásokat, de bizonyos esetekben némileg elmarad a várakozásoktól. Egy tipikus példa erre... távoli robotok vagy automatizált vezetésű járművek gyárakbanMost már képesek 5G-vel működni, de a mozgási sebességük vagy a reakcióidejük konzervatívabb lehet a biztonság garantálása érdekében.
Az autóiparban gondoljunk csak bele, hogy önvezető autó 120-130 km/h sebességgel halad autópályánMinden milliszekundum számít: az 1 ms késleltetés sok esetben elegendő lehet, de kritikus manőverek vagy több száz jármű közötti koordináció esetén a 6G által ígért 0,1 ms-ra csökkentés jelenti a különbséget az időben történő reagálás és a nem reagálás között.
Az egészségügyben a 6G megnyitja az utat a Valóban valós idejű telesebészet, azonnali monitorozás és szinte azonnali diagnózis, ultramagas minőségű videóval, kiterjesztett valósággal, hogy a szakemberek távolról is segítséget nyújthassanak, és nagy mennyiségű orvosi adat várakozás nélküli továbbításával.
Az immerzív alkalmazások egy másik jelentős haszonélvezői lesznek: arról beszélünk, hogy kiterjesztett valóság, virtuális valóság, kevert valóság és holografikus kommunikáció Ezek az élmények bárhonnan elérhetők, akár mobilhálózatokon keresztül is, nagy felbontásban és gyakorlatilag késleltetés nélkül. Ez hatással lesz a szórakoztatásra, de az oktatásra, a szakképzésre, az ipari formatervezésre és az e-kereskedelemre is a hiperrealisztikus virtuális valóság tesztek révén.
Az ipari és intelligens városi szektorokban a 6G lehetővé teszi majd városok és gyárak sokkal jobban felszereltek érzékelőkkelFejlett forgalomirányítás, az energiafogyasztás finomszabályozása, részletes szennyezés-monitorozás, automatizált logisztika, robotizált raktárak és teljesen hálózatba kapcsolt otthonok, ahol több millió eszköz működik egyszerre a hálózat túlterhelése nélkül.
A közös érzékelés és kommunikáció (JCAS) lehetővé teszi az egységes 6G hálózatot Objektumok helyének meghatározása, távolságok mérése, mozgásérzékelés és egyidejűleg vezérlőadatok továbbításaEz aranyat ér majd olyan szektorokban, mint a gyártás, a fejlett tárolás és az egészségügy, ahol a térbeli és időbeli pontosság kritikus fontosságú.
5G, 6G és a dolgok internete: a hiperkonnektivitás felgyorsulása
Az 5G-t a következőképpen mutatták be: a technológia, amelynek feladata a dolgok internetének (IoT) nagymértékű megvalósításaA 4G által használt sávok és azok korlátozott kapacitása megnehezítette több millió érzékelő és okoseszköz elfogadható teljesítményű telepítését, amit az 5G jelentősen javít.
Ennek ellenére a csatlakozási igények gyorsabban nőnek, mint a hálózatok, és a 6G pontosan azért érkezik, hogy kielégítse ezeket az igényeket. felgyorsítja és tovább sűríti az IoT-tVárhatóan sokkal nagyobb számú terminál kiszolgálására lesz képes négyzetkilométerenként, sokkal alacsonyabb bitenkénti energiafogyasztással, így olyan életképes alkalmazásokat is lehetővé tesz, amelyek jelenleg csak demókban láthatók.
Az ipari IoT (IIoT) területén például az 5G-t már integrálják az OT-hálózatokba gépek és folyamatok vezérlésére. A 6G-vel még nagyobb képességek érhetők el. Kisebb és hatékonyabb érzékelők, ipari viselhető eszközök nagyobb autonómiával és sokkal stabilabb csatlakozással zord környezetben, például olyan gyárak, ahol nagy mennyiségű fém vagy nehézgép található.
Fontos: ugyanaz, mint Az 5G nem „ölte meg” a 4G-t, és a 6G sem fogja elavulttá tenni az 5G-t. egyik napról a másikra. Logikusan az 5G marad az elsődleges hálózat a legtöbb felhasználó számára még sok éven át, míg az első 6G szolgáltatások a professzionális, ipari, katonai szektorok és a nagyon magas hozzáadott értékű felhasználási esetek felé irányulnak.
A fogyasztói piacon fokozatos átmenetet fogunk látni: A csúcskategóriás eszközök hamarabb tartalmazzák majd a 6G funkciókatMíg az eszközök túlnyomó többsége még jó ideig 5G-t, sőt 4G-t is használni fog, ez egy hibrid forgatókönyv lesz, hasonlóan ahhoz, amit a 3G, a 4G és mostani 5G esetében tapasztaltunk, de még több technológiai réteggel egymásra építve.
Végső soron az 5G-ről 6G-re való ugrás nem csak arról szól, hogy egy újabb számmal növeljük a mobil térerő sávját: azt is jelenti, hogy a nagyon gyors és megbízható kapcsolatról egy gyakorlatilag azonnali, mindenütt jelenlévő és intelligens kapcsolatra való áttérésképes nagy léptékben egyesíteni a kommunikációt, a környezetérzékelést és a mesterséges intelligenciát. Az elkövetkező évtizedeket az fogja meghatározni, hogyan aknázzuk ki (vagy nem sikerül kiaknáznunk) ezt a potenciált.
