Не успели только СМИ рассказать о первых запусках сетей 5G в Китае, США, Южной Кореи и Европе, как все заговорили о следующем поколении - 6G. Задался логичный вопрос, а можно ли развить ещё большую скорость передачи данных через мобильные сети?! И если ДА, то для каких целей вообще нужно такое гигантское быстродействие?!
Прежде, чем перейти к описанию концепта "беспроводной сети 6G", давайте с вами вкратце взглянем на ключевые "фишки" внедряемой 5G. С одной стороны, это гигантские по современным меркам скорости передачи данных (в среднем 1 Гбит/с, а максимум до 34 Гбит/с) и задержка сигнала не более, чем в 1 мс (для сравнения, в 4G она составляет 40 мс).
Для понимания быстроты, представьте, что фильм в формате HD с интернета полностью скачается менее, чем за 1 минуту (можно и ещё быстрее, но многое зависит не только от абонента, но и видеохостинга, с которого идёт скачивание медиафайла).
Одна станция способна обеспечить одновременное высокоскоростное подключение до 10 000 абонентов. При этом соблюдается высокая энергетическая эффективность, в результате, принимающие устройства (смартфоны) разряжаются гораздо медленнее, чем в 4G.
Однако, у развития сетей 5G есть определенный "стопор" в виде необходимости модернизации базовых станций (использования многоэлементных цифровых антенных решёток с более, чем 128 антеннами, что значительно расширяет полосу пропускания) и самих принимающих устройств (смартфонов). Старое поколение телефонов не способно взаимодействовать с 5G в связи со значительными изменениями технологии по сравнению с 4G, как с диапазоном используемых частот, так и обработке, кодированию и декодированию пакетов данных (у нового поколения для этого понадобятся более быстрые микропроцессоры и усовершенствованное программное обеспечение). Обновятся/изменятся и используемые протоколы передачи данных соответственно.
У мобильных сетей 5G помимо аппаратных преобразований имеются и другие недостатки, тормозящие развитие:
- в связи с увеличением используемого диапазона частот, меняется длина волн, что ведёт к необходимости сокращения расстояния между двумя базовыми станциями до 250 метров (у 4G она более 1200 м);
- плохая работа внутри зданий, особенно с толстыми стенами;
- законодательное ограничение внутри стран (требуемый диапазон частот может быть уже занят различными ведомствами).
Таким образом, прежде чем внедрить 5G, придётся решить ряд вопросов с технической и законодательной возможностей реализации. Использовать данное поколение мобильных сетей рациональнее всего не только для обеспечения "досуга абонентов", но и развития интернета-вещей (голосовых помощников, станций, "умных домов", машинного обучения, построения систем "мгновенного распознавания лиц", проектов с виртуальной реальностью, автоматизации промышленных предприятий и производств, развитие роботехники и внедрение беспилотных летательных аппаратов).
"Концепт беспроводной сети 6G"
Итак, мы уже поняли, что у сетей 5G гигантские скорости и огромный потенциал использования. Какие есть пути реализации 6G?
1. Дальнейшее увеличение частоты с сокращением времени задержки сигнала. Управление каждым соединением с помощью искусственной нейронной сети, способной осуществлять ряд программно-аппаратных корректировок и ускорений для улучшения качества.
С одной стороны, выглядит весьма перспективно и заманчиво. Но с другой, потребуется вновь обновить оборудование станций, а абонентам и производителям смартфоны в очередной раз. К тому же, в связи с увеличением диапазона частот, снова уменьшится длина волны. В результате потребуется снова сократить расстояние между станциями (которое у 5G стало уже до 250 метров), а для приема сигнала внутри зданий снова добавлять дополнительные ретрансляционные пункты.
Повысив частоту более чем в 1000 ГГц, расширив в очередной раз полосу пропускания (за счёт модернизации цифровых антенных решёток), а также доработав алгоритмы пространственного кодирования, можно повысить скорость передачи данных от 100 до 1000 Гбит/с. Впечатляет?
Если в подобном формате и будет произведена реализация 6G, то предназначаться будет отнюдь не для "обычных" абонентов. Зачем "стандартному" юзеру такие гигантские скорости? Для просмотра фильмов и зависания в "Инсте" и "ВК" или "Фейсе", с большим запасом хватит и 5G.
Развитие 6G в подобном направлении сможет произойти не ранее, чем в 2030 году, а то и вовсе позже (пока не появится высокая потребность в сверхскоростной передачи данных).
2. Новые улучшенные алгоритмы сжатия и кодирования информации в рамках действующей 5G. Дополнительное оснащение искусственной нейронной сетью (ИНС) для управления, мониторинга и контроля соединения. Точнее было бы назвать данный формат, как сети "5G+". По сути, мы улучшаем то, что уже создано ранее, опираясь на практический опыт использования.
Второй вариант не вызовет резкий скачок в скоростях передачи данных, однако значительно улучшит качество связи, обеспечит более рациональное использование действующего оборудования. В лучшую сторону изменится и отказоустойчивость.
Решится проблема с уровнем сигнала внутри зданий.
Но! Что в 4G, что в 5G или 6G всегда останется проблема, известная еще с начала эпохи цифровых технологий - ограниченность диапазона частот, в результате которой и появилась необходимость уменьшать ширину канала, чтобы удовлетворить всех абонентов и оставить на расширение сети "про запас".
А как Вы думаете, нужны ли людям вообще мобильные сети 6G?
Подписывайтесь на канал и будьте всегда в курсе новых концептов (идей), готовых к воплощению в будущем!