Sieć 5G ciągle w ekspansji, ale już nadchodzi 6G. Czym internautów zaskoczy sieć jeszcze nowszej generacji?

Według Nokia Bell Labs, istnieje sześć obszarów, które będą charakteryzować sieć 6G.

Techniki AI /ML, zwłaszcza deep learning, szybko rozwinęły się w ciągu ostatniej dekady i zostały już wdrożone w kilku dziedzinach obejmujących klasyfikację obrazu i widzenie komputerowe, w sieciach społecznych czy zastosowaniach związanych z zapewnieniem bezpieczeństwa. Sieć 5G uwolni prawdziwy potencjał tych technologii, a dzięki podejściu zastosowanemu w 5G-Advanced, AI/ML zostanie wprowadzona do wielu części sieci, na wielu warstwach i w wielu funkcjach. By osiągnąć lepszą wydajność przy niższej złożoności - wszystkie te technologie wykorzystują AI/ML: od optymalizacji formowania wiązki w warstwie radiowej po harmonogramowanie w miejscu instalacji komórki z samooptymalizującymi się sieciami.

Widmo jest kluczowym elementem w zapewnianiu łączności radiowej. Każda nowa generacja urządzeń przenośnych wymaga pewnego nowego, pionierskiego spektrum, które pozwoli w pełni wykorzystać zalety nowej technologii. Zasadnicze znaczenie będzie miało również przekształcenie istniejącego widma łączności ruchomej z dotychczasowej technologii na nową generację. Oczekuje się, że nowe pionierskie bloki widma dla 6G będą obejmować środkowe pasma 7-20 GHz na potrzeby miejskich komórek zewnętrznych umożliwiających uzyskanie większej pojemności dzięki zaawansowanej technologii MIMO, niskie pasma 460-694 MHz na potrzeby ekstremalnego zasięgu oraz pasma poniżej 1THz dla szczytowych prędkości transmisji danych przekraczających 100 Gb/s.

Podczas gdy 5G-Advanced rozszerzy zakres 5G poza samą transmisję danych i znacznie poprawi dokładność pozycjonowania do poziomu centymetrów, zwłaszcza w przypadku obiektów zamkniętych i podziemnych, gdzie sygnały satelitarne są niedostępne, 6G przeniesie lokalizację na wyższy poziom, wykorzystując szerokie spektrum i nowe zakresy widma aż do teraherców.

Najbardziej zauważalnym aspektem sieci 6G jest jej zdolność do wyczuwania otoczenia, ludzi i obiektów. Sieć staje się źródłem informacji o sytuacji, zbierając sygnały, które odbijają się od obiektów i określając ich rodzaj i kształt, względną lokalizację, prędkość, a być może nawet właściwości materiał.u Taki sposób detekcji może pomóc w stworzeniu "lustra" lub cyfrowego bliźniaka świata fizycznego w połączeniu z innymi metodami detekcji, rozszerzając w ten sposób nasze zmysły na każdy punkt, z którym styka się sieć. Połączenie tych informacji z AI/ML zapewni nowy wgląd w świat fizyczny, czyniąc sieć bardziej kognitywną.

Usługa Ultra-Reliable Low-Latency Communication (URLLC), która pojawiła się wraz z 5G, zostanie udoskonalona i poprawiona w sieci kolejnej generacji, aby sprostać ekstremalnym wymaganiom w zakresie łączności, w tym opóźnieniom poniżej milisekundy. Niezawodność sieci może zostać zwiększona poprzez jednoczesną transmisję, wielokrotne połączenia bezprzewodowe, bezpośrednie połączenia między urządzeniami oraz AI/ML. Ulepszona mobilna łączność szerokopasmowa w połączeniu z mniejszymi opóźnieniami i większą niezawodnością poprawi jakość komunikacji wideo w czasie rzeczywistym, jakość doświadczeń holograficznych, a nawet cyfrowych bliźniaczych modeli aktualizowanych w czasie rzeczywistym dzięki zastosowaniu czujników wideo.

W erze 6G możemy spodziewać się przypadków użycia sieci, które mają szczególne wymagania w podsieciach. Sieci obszaru maszyn, takie jak sieć obszaru samochodów lub sieć obszaru ciała, mogą zawierać setki czujników na obszarze mniejszym niż 100 metrów. Czujniki te będą musiały komunikować się w ciągu 100 mikrosekund z bardzo wysoką niezawodnością, aby zapewnić działanie tego systemu maszynowego. Stworzenie prawdziwie bezprzewodowych sieci w samochodach lub robotach otworzy nową erę dla projektantów tych urządzeń, ponieważ nie będą oni już musieli instalować długich i nieporęcznych systemów kablowych.

5G to pierwszy system zaprojektowany do działania w środowisku korporacyjnym czy przemysłowym, zastępujący łączność przewodową. Wraz ze wzrostem zapotrzebowania i obciążenia sieci, kolejne branże będą wymagały jeszcze bardziej zaawansowanyej architektury, która może zapewnić zwiększoną elastyczność i specjalizację.
5G wprowadza architekturę opartą na usługach w sieci rdzeniowej oraz wdrożenia cloud native, które zostaną rozszerzone na części RAN, a sieć będzie wdrażana w heterogenicznych środowiskach chmurowych obejmujących połączenie chmur prywatnych, publicznych i hybrydowych. Ponadto, w miarę jak sieć rdzeniowa staje się bardziej rozproszona, a wyższe warstwy sieci RAN stają się bardziej scentralizowane, pojawią się możliwości obniżenia kosztów poprzez konwergencję funkcji. Nowe rozwiązania w zakresie orkiestracji sieci i usług wykorzystujące postępy w AI/ML zaowocują bezprecedensowym poziomem automatyzacji sieci, który obniży koszty operacyjne.

Sieci wszystkich typów coraz częściej stają się celem ataków cybernetycznych. Dynamiczna natura zagrożeń sprawia, że konieczne jest wdrożenie solidnych mechanizmów bezpieczeństwa. Sieci 6G będą zaprojektowane w sposób chroniący przed takimi zagrożeniami jak zagłuszanie. Kwestie prywatności będą musiały być brane pod uwagę przy tworzeniu nowych światów mieszanej rzeczywistości, łączących cyfrowe reprezentacje obiektów rzeczywistych i wirtualnych.

W ostatnich dekadach szereg udoskonaleń technologicznych przyczyniło się do powstania inteligentnych fabryk. Jednak łączność nadal pozostaje głównym problemem. Sieć 5G zapoczątkowała czwartą rewolucję przemysłową, oferując szereg nowoczesnych technologii. Podążanie w kierunku Przemysłu 5.0 nabierze szybszego tempa wraz z powszechnym przyjęciem sieci 6G.

Współprojektowanie komunikacji i sterowania umożliwi obniżenie kosztów i zwiększenie szybkości transmisji danych oraz zwiększenie liczby zastosowań. Sieć 6G umożliwi wspólną komunikację, wykrywanie i lokalizację, co pozwoli zaspokoić potrzeby przemysłu za pomocą jednego systemu, a tym samym obniżyć koszty.
Nowe urządzenia o zerowym zużyciu energii lub niewymagające baterii mogą zostać uruchomione w sieci 6G z wykorzystaniem komunikacji backscatter, co pozwoli na gromadzenie danych na masową skalę do celów analitycznych i kontroli w pętli zamkniętej. Szerokie zastosowanie znajdą roboty mobilne i drony w różnych branżach, takich jak hotelarstwo, szpitale, magazyny czy dostawy paczek.

Firma Nokia przewiduje, że komercyjne wprowadzenie systemów 6G na rynek nastąpi do 2030 roku, zgodnie z typowym 10-letnim cyklem między kolejnymi generacjami. Faza 1. standaryzacji rozpocznie się prawdopodobnie w 2026 roku jako część 3GPP Release 20.
W międzyczasie 5G zostanie udoskonalone przez 5G-Advanced, które będzie kluczowym elementem 3GPP od wersji 18 i będzie zasilać komercyjne sieci od 2025 roku, na długo przed pojawieniem się 6G.

Aby 6G stało się rzeczywistością przed 2030 r., firma Nokia prowadzi Hexa-X, flagową inicjatywę Komisji Europejskiej dotyczącą badań nad sieciami bezprzewodowymi następnej generacji.