Jakie innowacje zdaniem ekspertów firmy Nokia przyniesie ze sobą era 6G? Czy zrewolucjonizuje wielopoziomową łączność?

9 marca 2022

Z każdą generacją technologii komórkowej zmienia się podstawowa funkcja na jakiej skupia się sieć. Epoki 2G i 3G skupiały się na komunikacji międzyludzkiej za pomocą głosu i tekstu. Era 4G zwiastowała fundamentalną zmianę w kierunku masowej konsumpcji danych, natomiast era 5G skupia się na łączeniu Internetu rzeczy (IoT) i systemów automatyki przemysłowej. Jakie innowacje przyniesie ze sobą era 6G?

W erze 6G świat cyfrowy, fizyczny i ludzki połączą się, co stworzy nowe doświadczenia pozazmysłowe. Inteligentne systemy wiedzy wykorzystujące potężne moce obliczeniowe pozwolą w nieporównywalnym stopniu zwiększyć naszą wydajność i na nowo zdefiniować sposób, w jaki żyjemy, pracujemy i dbamy o naszą planetę. Mimo że 5G wciąż oferuje wiele innowacji, dzięki wprowadzenia nowego standardu 5G-Advanced, Nokia Bell Labs już rozpoczęła prace badawcze nad 6G, tak aby do 2030 roku udostępnić ją komercyjnie.

„Tak jak dzisiejsze aplikacje są zbudowane na fundamencie multimediów, tak przyszłe mają na celu wykorzystywać cyfrowe światy jako podstawę. Dynamiczne bliźniacze światy cyfrowe byłyby dokładnymi, wysokiej rozdzielczości reprezentacjami świata fizycznego lub reprezentacjami światów wirtualnych” – mówi Harish Viswanathan, szef działu badań systemów radiowych w Nokia Bell Labs.

Jakie korzyści przyniesie nam era 6G?

Praktycznie każde pojedyncze usprawnienie łączności sieciowej, które 5G przyniesie użytkownikowi, zostanie udoskonalone dzięki sieci kolejnej generacji. Zarówno jeśli chodzi o inteligentne miasta, farmy, fabryki czy robotykę, 6G przeniesie je na wyższy poziom. Wiele funkcjonalności będzie udoskonalonych już dzięki 5G-Advanced, czyli kolejnemu standardowi sieci 5G, który wprowadza nowe możliwości, poprawia wydajność oraz doświadczeniem użytkownika.

Spoglądając w przeszłość, jasne jest, że każda nowa generacja optymalizuje funkcjonalności z poprzedniej, a także wprowadza inne całkowicie nowe. Dokładnie tak będzie w przyszłości. 6G będzie opierać się na 5G pod względem wielu aspektów technologicznych i użytkowych, umożliwiając adaptację na szeroką skalę poprzez optymalizację i redukcję kosztów. Jednocześnie, wprowadzi także nowe możliwości wykorzystania.

Połączony zostanie świat fizyczny z naszym codziennym życiem społecznym. Stanie się to dzięki wdrożeniu na masową skalę czujników oraz sztucznej inteligencji i uczenia maszynowego (AI/ML) z modelami bliźniaków cyfrowych i synchronicznymi aktualizacjami w czasie rzeczywistym. Te cyfrowe modele bliźniacze mają kluczowe znaczenie, ponieważ pozwalają nam analizować to, co dzieje się w świecie fizycznym, symulować możliwe wyniki, przewidywać potrzeby, a następnie podejmować produktywne działania.

Modele cyfrowych bliźniaków są już stosowane w technologii 5G. W przypadku sieci 6G możemy się spodziewać, że technologie te będą działać na znacznie większą skalę. Cyfrowe bliźniaki pojawią się nie tylko w fabrykach, ale także w rozległych sieciach miejskich, co będzie miało duży wpływ na architekturę sieci.

6G w codziennym życiu

Podczas gdy smartfon pozostanie kluczowym urządzeniem w erze 6G, nowe interfejsy człowiek-maszyna sprawią, że przetwarzanie i kontrolowanie informacji stanie się wygodniejsze. Pisanie na ekranie dotykowym będzie stopniowo zastępowane przez sterowanie gestami i głosem. Urządzenia będą wbudowywane w odzież, a nawet przekształcane w specjalne plastry na skórę. Ważnym beneficjentem będzie system ochrony zdrowia, ponieważ tzw. „wearables” ułatwią całodobowe monitorowanie parametrów życiowych pacjentów.

Rozwój sztucznej inteligencji i wizji maszynowej oraz ich zdolności do rozpoznawania ludzi i obiektów sprawi, że bezprzewodowe kamery staną się uniwersalnymi czujnikami. Radio i inne sposoby wykrywania, takie jak akustyka, będą zbierać informacje o otoczeniu. Cyfrowa gotówka i klucze mogą stać się normą. Być może nawet zaczniemy polegać na czujnikach mózgowych, aby uruchamiać maszyny.

Technologia 6G będzie również promować zrównoważony rozwój na wiele sposobów. Umożliwiając szybszą i tańszą łączność, będzie w stanie wspierać gromadzenie danych i kontrolę w zamkniętej pętli wielu urządzeń. Dane mogą być analizowane przy użyciu zaawansowanych narzędzi w celu poprawy efektywności energetycznej w przemyśle. Zaawansowana, wielozmysłowa teleobecność, która powstaje dzięki bardzo wysokim prędkościom transmisji danych, zmniejszy potrzebę podróżowania, dzięki wprowadzeniu multimodalnej teleobecności w rzeczywistości mieszanej i zdalnej współpracy.

Sieć 6G będzie znacznie bardziej energooszczędna, wyłączając elementy sieciowe lub zmniejszając ich przepustowość, gdy zapotrzebowanie jest mniejsze. Efektywność energetyczna będzie jednym z głównych kryteriów projektowych w 6G równie istotna jak pojemność, szczytowa prędkość transmisji danych, opóźnienia i niezawodność sieci.

Krok w stronę 6G

Technologia 6G będzie wymagała zmiany sposobu projektowania sieci komunikacyjnych. Należy pogodzić wiele kluczowych wymagań: obsłużyć masowo rosnący ruch oraz dynamicznie zwiększającą się liczbę urządzeń i rynków, a jednocześnie osiągnąć najwyższe możliwe standardy w zakresie wydajności, efektywności energetycznej oraz bezpieczeństwa, umożliwiając zrównoważony rozwój w sposób godny zaufania.

„Zidentyfikowaliśmy wektory badań, które spowodują zakłócenia w przypadku 6G. W każdym z tych obszarów będziemy mieli już wczesne doświadczenia dzięki 5G-Advanced, a ponadto jeśli chodzi o fale sieciowe, nastąpią ważne zmiany, na których będziemy mogli się oprzeć.” – mówi Peter Vetter, prezes Bell Labs Core Research w firmie Nokia.

5G-Advanced to ważny krok w rozwoju niektórych możliwości, które planowane są do wprowadzenia na większą skalę w 6G. Pozwoli na dalszy rozwój sieci 5G do jej pełni możliwości, które osiągnie w przeciągu najbliższych 5 lat. By poradzić sobie ze wzrostem ruchu, w erze 5G-Advanced architektura, projektowanie i wdrażanie sieci będą wymagały nowego poziomu sztucznej inteligencji i analityki. Ewolucja w kierunku 5G-Advanced będzie również wymagać optymalnego wsparcia dla krytycznych aplikacji sieciowych, czy to za pośrednictwem dostawców usług komunikacyjnych (CSP), czy też bezpośrednio w prywatnych sieci bezprzewodowych klasy przemysłowej.

Wprowadzenie 5G, a następnie 5G-Advanced nie mogło nastąpić w lepszym momencie, niż teraz, gdy światowe zasoby są ograniczone. Technologie komunikacyjne będą odgrywać kluczową rolę w zwiększaniu produktywności i realizacji kompleksowej polityki ekologicznej. Technologia 6G będzie bazować na sukcesach technologii 5G, wpływając pozytywnie na nasze życie i otwierając nowe możliwości, których jeszcze nie potrafimy zdefiniować ani sobie wyobrazić.

Nokia, pracując nad systemami 6G zapowiada, że komercyjne użycie kolejnej generacji sieci będzie możliwe już w roku 2030, a faza 1 standaryzacji rozpocznie się prawdopodobnie w 2026 roku jako część 3GPP Release 20. Aby były to realne, Nokia prowadzi Hexa-X, flagową inicjatywę Komisji Europejskiej dotyczącą badań nad sieciami bezprzewodowymi następnej generacji. W międzyczasie udoskonala obecną sieć przez 5G-Advanced, które będzie wprowadzane komercyjnie od 2025 roku czyli na długo przed pojawieniem się 6G.