Виртуальные деньги, телепутешествия и цифровые клоны: что изменится с внедрением 6G

Главный тренд последних нескольких лет — удаленное образование, медицина и даже вечеринки. Для этой «новой нормы» идеально подходит 6G. Но связь нового поколения — это не просто быстрый интернет, а еще и возможности для создания копий нашего мира, путешествий, которые можно совершить не выходя из дома, и прорыв в использовании ИИ. «Хайтек» рассказывает, как 6G изменит жизнь каждого.

Коротко о 6G

С каждым новым поколением коммуникационных технологий меняется фокус сетевых решений. Во времена 2G и 3G основным видом связи было голосовое общение — звонки и голосовые сообщения. Из-за технологии 4G случился переход к массовому использованию данных. В эпоху 5G фокус сместился на интернет вещей (IoT) и промышленную автоматизацию.

С внедрением 6G цифровой, физический и человеческий мир будут плавно сливаться. Интеллектуальные системы будут сочетаться с огромными вычислительными ресурсами, делая возможности человека более широкими. Изменится то, как мы живем, работаем и заботимся о планете. И хотя в сфере 5G еще есть пространство для инноваций, лаборатории Nokia Bell Labs уже начали исследовательские работы в области 6G — они хотят внедрить ее к 2030 году.

«Роль сетей следующего поколения — в унификации опыта в физическом, цифровом и человеческом мире. Современные приложения построены на основе мультимедиа. Будущие приложения построят на виртуальной основе. Миры динамических цифровых копий будут точным отображением с высоким разрешением физического мира и воспроизведением виртуальных миров», — отмечаетт Хариш Вишванатан, глава отдела исследований радиосистем Nokia Bell Labs.

Как улучшится жизнь при 6G?

Технология 5G улучшит сетевое соединение, этот тренд продолжится и с технологией 6G. Будь то умные города, фермы, заводы, роботы — с 6G все перейдет на новый уровень. Изменения произойдут уже при использовании технологии 5G-Advanced, следующего расширения стандарта 5G. Повысится эффективность сетевой инфраструктуры, появится больше возможностей для пользователей.

Каждое следующее поколение технологий оптимизирует опыт предыдущих и предлагает новые решения. Сети 6G будут построены на базе сетей 5G с точки зрения многих технологических аспектов, а также сценариев использования, что будет способствовать масштабируемости сетей при сокращении расходов. И в то же время технология 6G предложит новые возможности использования.

Пользователи смогут подключать физический мир к человеческому миру благодаря датчикам и искусственному интеллекту (ИИ) в сочетании с машинным обучением (AI/ML), виртуальными цифровыми копиями и синхронными обновлениями в режиме реального времени. Эти виртуальные цифровые копии важны: благодаря им можно анализировать происходящее в физическом мире, моделировать возможные варианты развития событий, предсказывать потребности и удовлетворять их заранее.

Виртуальные цифровые копии уже используются на базе 5G. С появлением 6G эти технологии будут использовать еще шире. Виртуальные цифровые копии будут внедрять не только на производства, их будут применять в инфраструктуре городов и даже в виртуальных цифровых копиях людей. Это окажет большое влияние на сетевую архитектуру.

В эпоху 6G основным устройством останется смартфон. Новые интерфейсы «человек-машина» сделают его более удобным для получения и управления информацией. На смену сенсорного экрана для ввода информации постепенно придет управление жестами и голосом. Устройства станут частью одежды и даже наклейками на кожу. От таких решений выиграет сфера здравоохранения: постоянно носимые устройства будут следить за жизненно важными параметрами.

Объединение искусственного интеллекта и машинного зрения, их способность к распознаванию людей и предметов сделают беспроводные камеры универсальными датчиками. Радио и другие чувствительные принимающие устройства, например, акустические, будут собирать информацию из окружающей среды. Виртуальные деньги и ключи станут повседневностью.

Данные будут анализировать с использованием сложных алгоритмов для повышения энергоэффективности. Благодаря очень высокой скорости передачи данных появится инновационная реальность, создающая эффект мультисенсорного телеприсутствия, оно позволит осуществлять телепутешествия с удаленным воздействием. Такие телепутешествия станут возможны благодаря новым датчикам с очень высоким разрешением. И тогда потребность человека в перемещении уменьшится.

Технология 6G будет более энергоэффективна: различные компоненты при падении спроса будут отключаться, а ресурсопотребление снизится. Энергоэффективность станет основным критерием для создания сетей 6G наряду с другими параметрами, такими как пропускная способность, пиковая скорость передачи данных, крайне малая задержка и надежность.

Сети 6G

Внедрение технологии 6G изменит архитектуру коммуникаций. Нужно одновременно решать несколько задач: обрабатывать растущие объемы трафика, поддерживать большое количество сетевых устройств, выходить на новые рынки. Кроме этого, нужно поддерживать высокие стандарты в области энергоэффективности, безопасности, эффективности внедрения и эксплуатации, чтобы обеспечить долгосрочное устойчивое развитие.

6G больше всего повлияет на шесть технологических областей.

Искусственный интеллект и машинное обучение. Эти технологии уже используются в десятках областей от социальных сетей до систем безопасности. Благодаря решениям 5G-Advanced ИИ и машинному обучению получится настроить самоорганизацию сети.

В Nokia Bell Labs считают, что в эпоху 6G искусственный интеллект и машинное обучение станут не дополнением, а основой, используя подход «с чистого листа». Сложные решения уйдут на второй план, а ИИ и машинное обучение будет само решать как организовать коммуникацию.

Спектр частот. Каждое поколение мобильных устройств требует нового диапазона частот. Поэтому важно провести рефарминг диапазона частот, выделенного предыдущим поколениям мобильных технологий. Новые блоки частот для 6G, вероятно, появятся на средних частотах 7-20 ГГц для макросети. Они обеспечат большую пропускную способность благодаря технологии многоантенных систем (MIMO). Низкие частоты 460–694 МГц обеспечат максимально широкое покрытие, а субтерагерцовый диапазон будут использовать для достижения максимальной скорости передачи данных, превышающей 100 Гб/с.

Технология 5G-Advanced позволит вывести 5G за пределы простой передачи данных и повысит точность позиционирования до сантиметров. Это важно внутри помещений и подземных объектов, где спутниковые сигналы недоступны. А технология 6G выведет определение местоположения на новый уровень за счет использования преимуществ широкого диапазона и нового спектра частот, вплоть до терагерцового.

Сеть, которая может чувствовать. Самая удивительная способность 6G — чувственное восприятие окружающей среды, людей и предметов. Она, собирая сигналы, которые отражаются от предметов, определяет тип и форму, относительное местоположение, скорость и даже свойства материалов. Такой режим восприятия поможет создать «зеркало» или цифровую копию физического мира в сочетании с другими способами восприятия, тем самым расширяя наши способности восприятия до любой точки, которой касается сеть.

Исключительные возможности подключения. Сервис сверхнадежной связи с малой задержкой (URLLC) в 6G доработают — задержка там будет меньше миллисекунды. Надежность сети можно увеличить благодаря использованию одновременной передачи, множественных беспроводных переходов, подключений между устройствами. Усовершенствованная мобильная широкополосная связь улучшит качество видеосвязи, голографические изображения или даже модели цифровых копий.

В эпоху 6G можно ожидать сценарии использования сетей с особыми требованиями к подсетям: будут создаваться сети сетей с сетями в качестве конечной точки. Например, локальная сеть автомобиля или локальная «нательная» сеть могут использовать сотни датчиков на площади менее 100 м. Этим датчикам необходимо будет обмениваться данными в пределах 100 микросекунд с чрезвычайно высокой надежностью для работы такой системы. Создание действительно беспроводных сетей в автомобилях или роботах откроет новую эру для разработчиков этих устройств, поскольку им больше не нужно будет внедрять громоздкие системы проводов.

Новая архитектура сетей. 5G — это первая система для работы в выделенных сетях организаций и предприятий, которая может заменить проводное подключение. По мере роста спроса и нагрузки на сети потребуются еще более совершенные решения.

5G использует сервис-ориентированную и облачную архитектуру ядра сети, этот подход будет расширен до радиосети. Сама сеть будет развернута в гетерогенных облачных средах, включающих сочетание частных, общедоступных и гибридных облаков. По мере того, как ядро будет становиться более распределенным, а более высокие уровни региональных сетей — более централизованными, появятся возможности для уменьшения затрат за счет конвергенции сетевых функций. Новые решения для организации сетей и сервисов, использующие достижения искусственного интеллекта и машинного обучения, приведут к беспрецедентному уровню автоматизации сети, что снизит эксплуатационные расходы.

Надежность и безопасность. Любые сети становятся мишенями кибератак. В сетях 6G будет защита от таких угроз, как радиоэлектронное подавление. При создании новых миров смешанной реальности, сочетающих цифровые представления реальных и виртуальных объектов, она будет отвечать и за конфиденциальность.

Вперед к индустрии 5.0

Развитие технологических новшеств привело к созданию умных производств. Но главной сложностью остается передача данных. Технология 5G положила начало четвертой промышленной революции с помощью множества современных технологий. Движение к индустрии 5.0 получит дальнейший импульс с повсеместным внедрением 6G.

Объединение проектирования систем связи и управления позволит снизить стоимость и повысить скорость передачи данных, а также увеличить количество вариантов использования. Сеть 6G, действующая как сенсорный датчик, одновременно обеспечит связь, сенсорные возможности и определение местоположения, что позволит удовлетворить потребности различных отраслей с помощью единой системы, тем самым снизив их затраты.

Новые устройства с нулевым энергопотреблением или устройства без использования батареи могут функционировать в сетях 6G, используя эффект отражения и рассеивания волн, что позволит массово расширить возможности сбора данных для аналитики и управления. Мобильные роботы и дроны будут широко использоваться в различных сферах, таких как гостиничный бизнес, больницы, склады, доставка отправлений.

Переход к 6G

Внедрение 5G, а затем и 5G-Advanced происходит в самое удачное время — когда глобальные ресурсы истощаются. Коммуникационные технологии повысят производительность и помогут проводить комплексную зеленую политику. 6G станет и дальше развивать достижения 5G, повышая благосостояние людей и открывая новые возможности, которые мы пока не можем вообразить.

Разработка 6G все еще находится в ранней стадии — многое зависит от темпов развертывания и консенсуса по технологиям, которые войдут в окончательный стандарт. Но уже сейчас понятно, что новая технология повлияет на нашу жизнь больше, чем другие стандарты, и речь не только про быструю передачу информации.