Технология беспроводной связи 6G

6G — это шестое поколение сетей беспроводной связи, в котором будет реализован ряд технологических новшеств по сравнению с предыдущими поколениями. Например, это поддержка терагерцового диапазона в целях связи или распознавания жестов, дополнительные частоты между 7 и 24 ГГц, совмещение связи и измерений, искусственный интеллект и машинное обучение, а также реконфигурируемые интеллектуальные поверхности.

Развитие сетей 6G обуславливается множеством факторов, в число которых входят новые приложения (например, метавселенная), реализуемые на основе технологии расширенной реальности (XR), для которой требуются высокие скорости передачи данных и малое время задержки. Современные сети 4G и 5G не способны гарантировать эти параметры в любое время и в любом месте. Сочетание перечисленных выше технологических составляющих поможет улучшить ситуацию и повысить рабочие характеристики каналов связи, чтобы воплотить в жизнь эти приложения.

Сети 6G будут работать на частотах 4G LTE (от 410 МГц до 6 ГГц) и 5G New Radio (от 410 МГц до 7,125 ГГц и от 24,25 ГГц до 71 ГГц), но при этом будет добавлена поддержка дополнительных частот, таких как FR2-0 (от 7,125 до 24,25 ГГц), а также частот субтерагерцового диапазона. Целью 6G являются максимальные скорости передачи данных до 1 Тбит/с. Для достижения подобных скоростей требуется расширение полосы пропускания до 10 ГГц (или более). Такие широкие полосы пропускания доступны только на более высоких частотах терагерцового диапазона.

Стандарт беспроводной связи 6G будет включать в себя некоторые технологические компоненты, недоступные в современных сетях мобильной связи 5G. В их число входят связь в терагерцовом диапазоне, совмещение связи и измерений, искусственный интеллект и машинное обучение, а также реконфигурируемые интеллектуальные поверхности.

Кроме того, 6G будет обеспечивать более высокую пропускную способность и меньшую задержку по сравнению с 5G, что приведет к расширению возможностей приложений 5G. В отличие от 5G, в сетях 6G будут использоваться дополнительные частоты в целях поддержки инновационных приложений на основе измерения, визуализации, определения местоположения и распознавания объектов. Одним из интересных приложений станет выравнивание и управление лучом в радиоинтерфейсе на основе собранных данных. По сравнению с 5G стандарт 6G позволит существенно улучшить рабочие характеристики каналов связи за счет применения алгоритмов обработки данных на основе машинного обучения.

Вычисления на периферийных мобильных устройствах: улучшенный доступ к функциям искусственного интеллекта и поддержка сложных мобильных устройств снизят количество ошибок при передаче данных и повысят спектральную эффективность в сетях мобильной связи.

Для стандартов беспроводной связи типичен технологический цикл 10 лет. Коммерческий запуск стандарта 5G New Radio произошел в 2019 году. На фоне активного развертывания сетей 5G и очевидного пути развития 5G высшие учебные заведения и научно-исследовательские институты уже приступили к фундаментальным исследованиям следующего поколения беспроводной связи 6G. Согласно текущим отраслевым прогнозам коммерческое развертывание сетей беспроводной связи 6G начнется в конце 2029 года или начале 2030 года.

Технология 6G позволит реализовать огромное множество новых сценариев использования и приложений, в том числе расширенную реальность с полным погружением и голографическую связь с использованием мобильных голограмм, цифровых двойников и копий. В большинстве этих приложений требуются необычайно высокие технические характеристики, недостижимые в современных стандартах связи.

По аналогии со стандартом 5G New Radio, в стандарте 6G также будет использоваться диапазон частот 1 (FR1) до 7,125 ГГц и миллиметровый диапазон частот 2 (FR2) от 24,25 ГГц до 71 ГГц. Кроме того, текущие исследования предлагают использовать в 6G терагерцовые частоты и частоты от 7,125 ГГц до 24,25 ГГц, которые зачастую объединяются в диапазон FR3 или FR2-0.