6G: перспектива или реальность?

Почему будущее беспроводной связи уже наступило

СТАТЬЯфевр. 25, 2022

«5G уже с нами, и не за горами 6G», – утверждает Александр Пабст (Alexander Pabst), вице-президент по рыночному сегменту беспроводной связи компании Rohde & Schwarz. Да, 5G широко шагает по миру. И да, Rohde & Schwarz является ведущим поставщиком контрольно-измерительного оборудования и ключевым технологическим партнером для всей экосистемы беспроводной связи. Компания также активно участвует в создании шестого поколения беспроводной связи. Здесь мы расскажем, что нас ждет.

Некоторые из нас до сих пор помнят свое первое текстовое сообщение. Это было в 1990-х годах, когда мобильные телефоны еще имели физические кнопки и даже близко не походили на современные смартфоны. Прошло каких-то тридцать лет, и всё изменилось. Мы пользуемся стриминговыми сервисами на ходу, отслеживаем доставку товаров в реальном времени и совершаем видеозвонки, чтобы поздравить друзей на других континентах с днем рождения.

Мой аватар и я

С точки зрения современных реалий сценарии использования 6G многим кажутся фантастикой. Так, например, виртуальная и дополненная реальность превратятся в расширенную реальность, в которой будут стерты границы между реальным и виртуальным миром.

Цифровые аватары реальных людей будут прогуливаться по виртуальным торговым центрам. А как насчет трансконтинентального празднования дня рождения в виртуальной комнате вместо видеозвонка? Термин «метавселенная», обозначающий некую глобальную виртуальную реальность, был впервые упомянут в научно-фантастическом романе в 1991 году. Сегодня он широко обсуждается как новый массовый тренд в области цифровых технологий, причем не только в Кремниевой долине. Если сценарии 6G воплотятся в жизнь, в 2030-х годах нас ожидают настоящие чудеса в мире связи.

Александр Пабст

«5G уже с нами, и не за горами 6G».

Александр Пабст (Alexander Pabst), вице-президент по рыночному сегменту беспроводной связи компании Rohde & Schwarz

Видеть, слышать и чувствовать по максимуму

Стандартизированные рабочие характеристики пока не определены, но в обсуждениях новых технологий преобладают атрибуты в превосходной степени. Актуальные технические статьи переполнены такими терминами, как «дополнительно расширенная мобильная широкополосная связь (feUMBB)», «сверхнадежная связь с низкими задержками (uLLRS)» и «сверхчувствительная связь с низкими задержками (uHSLLC)».

Все эти понятия объединяет передача данных с очень высокой скоростью без задержки и с повышенной чувствительностью к воздействиям окружающей среды. Для этого комбинируются уже известные методы, как правило, в более высоких диапазонах частот в соответствии с требованиями будущих сценариев использования.

Например, сочетание технологий датчиков и технологий беспроводной связи рассматривается как ценное дополнение ко всем существующим стандартам. Это важный шаг на пути к полному слиянию виртуального и реального миров. Компания Rohde & Schwarz находится в авангарде обеих технологий.

"Многие интересуются, почему мы занимаемся исследованиями 6G именно сейчас. Это резонный вопрос, ведь большинство сценариев по-прежнему больше напоминают гадание на кофейной гуще, чем реалистичные прогнозы. Однако у компании Rohde & Schwarz есть ответ: инновации у нас в крови. Страсть к разработке новых решений всегда была и будет одним из факторов нашего успеха."
Александр Пабст (Alexander Pabst), вице-президент по рыночному сегменту беспроводной связи компании Rohde & Schwarz

Беспроводная связь со знаком качества «сделано в Германии»

По сравнению с первым поколением аналоговой сотовой связи (1G) отправка текстового сообщения в 1990-х годах казалась гигантским прорывом. Первое поколение цифровой беспроводной связи (2G) открыло для нас такие дополнительные функции, как роуминг, мобильная передача данных и цифровая передача речи. Европейский стандарт GSM (Глобальная система мобильной связи) стал важным предметом экспорта, как и имитатор GSM от Rohde & Schwarz.

Имитатор GSM от Rohde & Schwarz сейчас выставлен в Немецком музее в Мюнхене как пионер беспроводной связи.

Связь для людей

По мере развития сети Интернет также росло желание пользоваться Интернетом на мобильных устройствах, поэтому в последующих поколениях 3G и 4G (последнее также известно как LTE, что расшифровывается как Long-Term Evolution, буквально «долговременное развитие») внимание разработчиков было сосредоточено на передаче данных. Сегодня эти два стандарта беспроводной связи наиболее широко применяются по всему миру. Сценарии их использования были в первую очередь ориентированы на связь между людьми. Основной целью была оптимизация скорости передачи данных на мобильные устройства в целях быстрой и удобной работы с приложениями.

Стандарт LTE по-прежнему удовлетворяет потребности большинства пользователей беспроводной связи. Скорости скачивания до нескольких сотен мегабит в секунду позволяют смотреть любимые сериалы с высоким разрешением на мобильных устройствах. Буферизация, то есть временное хранение данных, происходит практически незаметно для пользователей, а паузы во время просмотра потокового видео ушли в прошлое.

Новейший стандарт беспроводной связи 5G существенно повышает скорость передачи, однако при бытовом использовании разница практически незаметна. Стимул к дальнейшему развитию поступил из другой области.

Взаимодействие людей и машин

Пятое поколение беспроводной связи неразрывно связано с концепцией «Индустрия 4.0». Промышленный интернет вещей (IIoT) будет играть ключевую роль на заводах будущего. На производственных линиях и в автоматизированных складских системах роботы будут работать бок о бок с сотрудниками завода.

Такие сценарии использования 5G предъявляют значительно более высокие требования к покрытию, задержке и надежности, поэтому их реализация становится непростой задачей для планировщиков и операторов сетей. Компания Rohde & Schwarz с 2020 года ведет активные исследования реальных сценариев «Индустрии 4.0» как для себя, так и для своих заказчиков на базе собственной локальной сети 5G на территории одного из своих производственных объектов.

Умные города, деревни и сельские районы: Миллионы подключенных устройств, которые создают более умный и более безопасный мир, опираются на доступную по цене связь, рассчитанную на работу в течение нескольких десятилетий.

Многие аспекты повседневной жизни станут более удобными.

Системы связи и безопасности формируют основу для превращения городских пространств в умные города.

Когда вещи становятся умными

Многие привычные нам повседневные предметы станут «умнее». В умном доме вам больше не придется нажимать на переключатель, чтобы включить свет. В умном городе будущего подключенные к сети автомобили будут обмениваться данными с умной инфраструктурой. Идеи последних десятилетий станут значительно ближе к реальности по мере широкого распространения 5G.

Однако многообразие различных приложений будет также означать существенное повышение требований, предъявляемых к технологиям датчиков в отдельных системах и к взаимодействию всех систем между собой. По этой причине компания Rohde & Schwarz ставит технологии связи во главу угла. Образно говоря, как игрок международного уровня концерн активно участвует в развитии всей экосистемы беспроводной связи.

"Rohde & Schwarz выступает в роли технологического партнера для всей экосистемы беспроводной связи. Совместно с поставщиками чипсетов, производителями устройств и инфраструктуры, испытательными центрами и операторами сетей мы успешно обеспечивали беспроводную связь по стандартам всех предыдущих поколений. Мы продолжим делать это после прихода 5G и еще более передовых технологий."
Александр Пабст (Alexander Pabst), вице-президент по рыночному сегменту беспроводной связи компании Rohde & Schwarz

Циклы инноваций

С момента появления первого цифрового поколения (2G) наблюдается определенная цикличность в развитии беспроводной связи. Новые поколения появляются приблизительно через каждые 10 лет. Если эта тенденция сохранится, можно ожидать, что повсеместное внедрение сетей 6G начнется в 2030 году. С коммерческой точки зрения исследования шестого поколения являются инвестицией в будущее.

 Rohde & Schwarz is committed to innovation

Стремление к исследованию всего нового глубоко укоренилось в философии Rohde & Schwarz. Инновации у нас в крови. Основатели компании д-р Лотар Роде и Герман Шварц стали в свое время первопроходцами на неизведанной территории радиотехники с предпринимательским подходом. Теперь уже в третьем поколении семейного предприятия подтверждается правильность выбранного ими пути. Контрольно-измерительное оборудование Rohde & Schwarz служит эталоном в отрасли с первых дней эры цифровой беспроводной связи.

Быстрее, выше, дальше

Совместно со специалистами Института телекоммуникаций (HHI) и Института прикладной физики твердого тела (IAF) при Обществе Фраунгофера эксперты Rohde & Schwarz начиная с 2019 года занимаются исследованиями в субтерагерцовом диапазоне частот от 100 ГГц до 320 ГГц. Стандарт 5G стал первым поколением, работающим в миллиметровом диапазоне выше 20 ГГц. Однако для виртуальных прогулок по торговому центру и вечеринок с участием аватаров требуются значительно более высокие скорости передачи данных. Это означает, что 6G станет путешествием в абсолютно новые технологические миры. В настоящее время ведутся исследования диапазонов передачи данных от 10 до 40 ГГц.

Всё включено

6G станет не просто еще одной сетью беспроводной связи. Главная задача здесь заключается в дальнейшей разработке и полной интеграции технологий беспроводной связи, датчиков и вычислительной мощности. Новые разработки в области электронного здравоохранения позволят предоставлять электронные медицинские услуги по всему миру, даже в самых отдаленных и труднодоступных местах. Локальные зоны доверия помогут создать безопасные условия для микросетей IoT в умных городах. Простые устройства IoT будут автоматически подключаться друг к другу, образуя локальные ячеистые сети без необходимости уплотнения имеющихся сетей. Всё это будет поддерживаться технологиями периферийных, туманных и облачных вычислений.

Техническая статья

Когда всё вокруг превращается в сеть

Техническая статья с подробной информацией о 6G