Время на прочтение:5мин
6G меняет представление о жизни, работе и взаимодействии благодаря высокой скорости и бесперебойной связи. Она преобразует здравоохранение, транспорт и индустрию развлечений.
Разработка 6G находится на ранней стадии, по всему миру ведутся постоянные исследования. На данный момент 6G ещё не доступен для коммерческого использования и не полностью стандартизирован.
Академические и промышленные учреждения изучают потенциал 6G, проводя исследования в области методов беспроводной связи, антенных технологий, диапазонов спектра и вариантов использования.
Заместитель генерального директора China Mobile Чэн Цзяньцзюнь рассказал о прогрессе China Mobile в области технологических исследований и разработок. China Mobile активно продвигает развитие 5G/5G-A и построила крупнейшую в мире сеть 5G. Компания располагает более чем 2,4 миллионами базовых станций, что составляет более 30% от общего числа базовых станций в мире, охватывает более 90% административных районов страны. China Mobile и занимает первое место в мире по более чем 300 международным стандартам 5G.
В части технологических прорывов компания заняла лидирующие позиции в четырёх крупных национальных научно-технических проектах и разработала десять знаковых технологий 6G. В части пилотных испытаний компания запустила первую в мире маломасштабную тестовую сеть 6G, развернув в общей сложности 10 площадок.
По мнению академика Инженерной академии Китая Чжан Пина, 6G может быть внедрен в 2030 году. Ученый считает, что 6G не появится внезапно, а будет развиваться постепенно, по мере развития 5.5G15.5G, также известная как 5G-Advanced – это усовершенствованная версия технологии 5G, разработанная в соответствии со стандартом 3GPP Release 18. Она призвана улучшить производительность сетей 5G, предлагая более высокие скорости передачи данных, более широкое покрытие и улучшенную надежность. 5.5G обещает увеличить скорость соединения до 10 Гбит/с, что значительно быстрее, чем в сетях 5G. 5.5G предусматривает более широкое покрытие, включая ранее труднодоступные места.
По мнению ученого, три основных аспекта 5G могут быть углублены в 6G. Один из них – параллельная разработка стандартов и НИОКР, продолжение модели сотрудничества Группы по продвижению IMT-2030, при этом, больше внимания следует уделять руководству базовыми теоретическими достижениями (такими как семантическая теория информации)2Семантическая теория информации изучает содержательную сторону информации, то есть её смысл и значение. Она рассматривает, как информация отражает реальность и как она воспринимается получателем в области стандартов. Вторая – инновации, обусловленные вертикальными сценариями. 5G подтвердил ценность сегментации сетей в промышленном Интернете. 6G необходимо для дальнейшего усиления интеграции технологий посредством таких сценариев, как «цифровые двойники» и «трафик на малых высотах». Помимо этого, необходимо создать собственную экосистему. Опыт освоения миллиметровых волн 5G показывает необходимость укрепления базовых связей, таких как чипы и материалы. Технологии семантической коммуникации подтвердили возможность создания низкотехнологичных чипов.
Искусственный интеллект может стать ключевым фактором в стандарте 6G. Эксперты Qualcomm, транснациональной компании, специализирующейся на разработке и производстве микросхем для мобильных телефонов и другой электроники, считают, что ИИ и беспроводная связь имеют взаимодополняющие преимущества. Спектр применения ИИ постоянно расширяется, что ускорят его внедрение в различных отраслях.
3GPP, консорциум, разрабатывающий спецификации для мобильных сетей, провел в Южной Корее семинар по стандартам 6G, объединив ведущие компании мобильной экосистемы для обсуждения будущих приоритетов исследований 6G и закладывания основы для глобальной стандартизации 6G.
Руководитель проекта стандартизации 3GPP Хуан Монтохо заявляет, что 6G расширит возможности ИИ и автоматизации, улучшит управление сетями и эффективность распределения ресурсов за счет проектирования сетевых систем с использованием ИИ. В области проектирования сетей радиодоступа 6G будет поддерживать широкий спектр беспроводных фреймворков ИИ, рационально расширяя возможности 5G-Advanced для обеспечения встроенной поддержки управления жизненным циклом беспроводного ИИ и новых сценариев использования.
Руководитель отдела исследований и разработок Qualcomm China, отмечает, что в процессе перехода от 5G-Advanced к 6G уже заметен потенциал для множества приложений искусственного интеллекта на стороне устройства. Искусственный интеллект на стороне устройства может обеспечить множество преимуществ в плане стоимости, энергоэффективности, производительности, конфиденциальности, безопасности и персонализации. В процессе распределения и координации рабочих нагрузок искусственного интеллекта между облаком, периферийными устройствами и устройствами соединения 5G и 6G обеспечивают стабильный интерфейс с низкой задержкой.
Ранее США и Япония совместно запустили самую быструю на сегодняшний день сеть 6G, теоретическая пиковая скорость которой в 28 раз превышает скорость 5G. Американская компании Keysight Technologies и японская NTT Innovative Devices объявили об установлении нового мирового рекорда по беспроводной передаче данных 6G с использованием субтерагерцового диапазона частот. Команда успешно достигла скорости передачи данных 280 Гбит/с в ходе испытаний в субтерагерцовом диапазоне частот.
Технологические прорывы в субтерагерцовом диапазоне частот закладывают основу для будущих сетей 6G, поддерживая такие сценарии, как голографическая связь в реальном времени, совместная связь между автономными транспортными средствами и системами искусственного интеллекта на уровне городов.
Эксперты производителя телекоммуникационного оборудования Ericssonполагают, что 6G позволит устройствам работать без батарей, собирая энергию окружающей среды из вибраций, света, температурных градиентов и даже радиочастотных волн. Внедрение устройств с нулевым энергопотреблением устранит все ограничения, связанные с заменой и зарядкой аккумуляторов. Это может значительно расширить сферы применения Интернета вещей, такие как логистика, складирование, грузоперевозки, мониторинг окружающей среды, сельское хозяйство, телемедицина и т. д. Аналитики Ericsson также прогнозируют появление новых диапазонов спектра и радиотехнологий, таких как голографическое формирование луча, передовые технологии дуплексной связи и «гигантская» технология Massive MIMO. Они утверждают, что диапазоны частот ниже 1 ГГц останутся востребованными даже в эпоху 6G, в то время как спектр среднего диапазона может использоваться для широкополосного использования, требующего большой пропускной способности. Спектр в диапазоне миллиметровых волн продолжит обеспечивать высокую пропускную способность в условиях высокой плотности трафика.
Эксперты Ericsson отметили и другие ключевые качества 6G, например, самообучающуюся сеть. 6G динамический радиоинтерфейс, определяемый искусственным интеллектом и машинным обучением, может позволить узлам радиосвязи учиться друг у друга и у окружающей среды. Эти узлы смогут выбирать оптимальный метод связи, не полагаясь на инженеров.
Стоит отметить потенциальные проблемы 6G с безопасностью. Больше устройств означает больше возможностей для атак киберпреступников. Между тем, появление смешанной реальности также открывает новые возможности для мошенников. Полученные в результате взлома биографические данные могут быть использованы для изощренных мошеннических действий и вымогательства.
Конфиденциальность бизнес-данных приобретёт ещё большее значение, поскольку бизнес-модели всё больше опираются на контролируемый доступ к данным клиентов, процессов и бизнеса, а также на владение ими. Атаки программ-вымогателей, корпоративный шпионаж и дипфейки будут представлять всё большую угрозу в эпоху 6G. По прогнозам, большая вычислительная мощность квантовых вычислений предоставит злоумышленникам возможность взламывать существующие криптографические алгоритмы и зависимые от них процедуры безопасности, которые когда-то считались неуязвимыми.
Локальные промышленные и кампусные сети станут нормой, поэтому будут привлекательны для злоумышленников, что повысит вероятность саботажа промышленной и критической инфраструктуры, способного нанести значительный ущерб оборудованию и жизни людей.
Кроме того, квантовое распределение ключей может стать способом защиты сетей и протоколов 6G.
Эксперты Nokia Bell Labs, исследовательского центра в области телекоммуникаций, электронных и компьютерных систем считают, что 6G обладает потенциалом для защиты от этих угроз. Речь идет о новых технологиях, таких, как квантовое распределение ключей3Квантовое распределение ключей – это метод обеспечения безопасной связи путем генерации и распределения криптографического ключа с использованием принципов квантовой механики и гомоморфное шифрование4Гомоморфное шифрование метод, позволяющий анализировать данные, не раскрывая их
Массивный цифровой двойник – ещё один драйвер развития широкополосного спектра. Некоторым приложениям цифровых двойников, таким как умные города, потребуется широкополосный спектр с хорошей пропускной способностью. Например, для создания высокоточной четырёхмерной цифровой карты города требуется сбор данных и информации о зданиях, транспортных средствах, дорогах, дорожной обстановке, водоснабжении, санитарии, вывозе мусора и электроснабжении.
Институт инженеров электротехники и электроники, который занимается, в том числе, сертификацией, выпустил прогноз, как 6G изменит будущее технологий:
— телефоны могут в дальнейшем превратиться в ключи и деньги;
— голос или движение могут заменить набор текста;
— имплантированные датчики, телехирургия и носимые устройства повлияют на здравоохранение;
— голографические встречи повлияют на онлайн-конференции;
— 6G достигнет удаленные точки планеты без спутников;
— люди смогут лучше общаться с роботами, устройствами Интернета вещей и носимыми устройствами;
— роботы и дроны будут выполнять опасную работу вместо людей;
— образование расширяется и становится болееинтересным;
— определение местонахождения устройств улучшит идентификацию и сократит мошенничество;
— умное сельское хозяйство способствует контролю воду, отслеживанию скота, обеспечению точного использования пестицидов;
— умные сети 6G оптимизируют распределение энергии;
Аналитики Института инженеров электротехники и электроники IEEEсчитают, что Стандартом технологии 6G для сотовых сетей, скорее всего, по-прежнему будет широкополосный доступ – передача данных в широком диапазоне частот. 6G продолжит развитие 5G, повышая скорость загрузки, устраняя задержки, снижая нагрузку на мобильные сети и поддерживая технологический прогресс.
В России в феврале 2025 года научно-исследовательский институт телекоммуникаций МИЭМ НИУ ВШЭ впервые достиг эффективной и устойчивой работы беспроводного канала 6G на частотах субтерагерцового диапазона. Исследователи провели успешные испытания в четырех типичных сценариях использования 6G-связи: при работе с системами виртуальной реальности, просмотре видеороликов, во время звонков и в онлайн-играх.
Российские физики разработали специальный алгоритм, который с вероятностью 95% определяет характер использования устройства в реальном времени. Это позволяет корректировать работу антенн 6G-устройств таким образом, что небольшие изменения в положении приемника сигнала не влияют на качество связи.
Научные исследования по разработке стандарта 6G проводятся в рамках национального проекта «Экономика данных».
- 15.5G, также известная как 5G-Advanced – это усовершенствованная версия технологии 5G, разработанная в соответствии со стандартом 3GPP Release 18. Она призвана улучшить производительность сетей 5G, предлагая более высокие скорости передачи данных, более широкое покрытие и улучшенную надежность. 5.5G обещает увеличить скорость соединения до 10 Гбит/с, что значительно быстрее, чем в сетях 5G. 5.5G предусматривает более широкое покрытие, включая ранее труднодоступные места.
- 2Семантическая теория информации изучает содержательную сторону информации, то есть её смысл и значение. Она рассматривает, как информация отражает реальность и как она воспринимается получателем
- 3Квантовое распределение ключей – это метод обеспечения безопасной связи путем генерации и распределения криптографического ключа с использованием принципов квантовой механики
- 4Гомоморфное шифрование метод, позволяющий анализировать данные, не раскрывая их