Як працюватиме 6G: голографічний зв'язок, віртуальна реальність і в тисячі разів швидше за 5G

Технологія зв'язку п'ятого покоління 5G, хоча ще масово не впроваджена, уже стала мемом та страхом прихильників конспірологій і теорій змов. Її навіть звинувачували у причетності до пандемії 2020 року, а на Закарпатті місцеві жителі навіть виступали проти встановлення мобільної вежі на їхній території, вважаючи, що вона викликає рак. 

Поки мережі 5G запускають в окремих країнах, зокрема в Китаї, а в Україні планують запустити локальний пілот у 2024 році. Тим часом світ вже готується до мереж шостого покоління.

Про те, як працюватимуть мережі 6G та що в них революційного – читайте в матеріалі 24 Каналу.

Що планують у Китаї

Цікаво! У Китаї до кінця 2024 року понад половина мобільного зв'язку забезпечуватиметься мережами вже п'ятого покоління. Про це мовиться у звіті глобальної асоціації мобільних операторів GSMA. 

Очікується, що внесок 5G у ВВП Китаю досягне майже 260 мільярдів доларів у 2030 році. Це становитиме 23% від загального річного економічного впливу мобільного зв’язку в Китаї. Також до 2030 року обсяг підключень 5G у Китаї складатиме майже третину загального обсягу підключень у світі.

Тим часом Китай розвиває наступну генерацію зв'язку. На початку квітня Шанхайське управління зв’язку заявило про плани досліджень та розробку 5G-Advanced і 6G. Документ, опублікований відомством, передбачає 12 планів дій, зосереджених на розширенні сценаріїв застосування 5G і тестування 6G в різних галузях.

Швидкісний мобільний зв'язок / Фото Frederik Lipfert / Unsplash

За 2023 рік у Шанхаї встановили 92 000 базових станцій 5G. Вони забезпечують роботу безпілотних авто, допомагають у новітній медицині, комунікаціям у промисловості. 

До теми Швидкість 6G досягла величезного показника, обігнавши 5G в 500 разів

За даними японських компаній DOCOMO, NTT, NEC і Fujitsu, висока швидкість 6G зможе прискорити появу нових технологій – зокрема, голографічного зв'язку, а також покращити досвід віртуальної та змішаної реальностей.

Водночас для розгортання 6G знадобиться нова інфраструктура для набагато вищих частотних діапазонів, а пристрої потребуватимуть 6G-антен.

6G за допомогою світла

Інфраструктурою для шостої генерації може стати навіть світло. Про це мовиться в дослідженні вчених з низки американських університетів.

Це метод "викривлення" світлових променів у повітрі для забезпечення бездротових комунікацій із неймовірно високою швидкістю, уникаючи необхідності прямої видимості між передавачем і приймачем.

У дослідженні, опублікованому 30 березня в журналі Nature's Communications Engineering, дослідники пояснили, як вони розробили передавач, який може динамічно регулювати хвилі для підтримки майбутніх сигналів 6G.

Очікується, що 6G буде в тисячі разів швидшим за 5G.

• Спільна проблема обох поколінь – необхідність прямої видимості між передавачем і приймачем.
• В експериментах вчені з'ясували, що сигнали можна ефективно "викривляти" навколо будівель та інших перешкод.

Це перший у світі вигнутий канал передачі даних, важлива віха в реалізації бачення 6G високої швидкості передачі даних і високої надійності,
– сказав Едвард Найтлі, співавтор дослідження та професор електротехніки та комп’ютерної інженерії в Університеті Райса, США.

Фотони, як правило, рухаються по прямих лініях, якщо простір і час не спотворені масивними гравітаційними силами — такими, як чорні діри. Але дослідники виявили, що самоприскорювані пучки світла, вперше продемонстровані в дослідженні 2007 року, утворюють особливі конфігурації електромагнітних хвиль, які можуть згинатися або викривлятися в одну сторону під час руху в просторі.

Так вчені навчилися формувати світловий промінь, який підлаштовується під будь-які об'єкти на своєму шляху і лишається незмінним, навіть якщо його шлях блокується об'єктом. Поки фотони все ще рухаються по прямій лінії, сам терагерцовий сигнал електромагнітних хвиль фактично огинає об’єкт. 

Читайте також Україна планує запустити пілотний проєкт 5G у 2024 році, – Михайло Федоров
 

Як 6G стає ближчим до реальності

Нове дослідження американських вчених наближає мережі 6G до практичної реалізації.

Довідково! Міліметрові хвилі 5G наразі пропонують найшвидшу пропускну здатність мережі, використовуючи радіочастоти від 24 ГГц до 100 ГГц, що дає максимальну швидкість завантаження від 10 до 50 Гбіт/с. 

Терагерцові промені, які використовуватимуться у шостому поколінні, знаходяться на частотах від 100 ГГц до 10 000 ГГц (10 ТГц), що забезпечує швидкість передачі даних в один терабіт на секунду, що майже в 5000 разів перевищує середню швидкість 5G у США.

Ми хочемо мати більше даних на секунду. Але для цього потрібна більша пропускна здатність, а цієї пропускної здатності просто не існує, якщо використовувати звичайні діапазони частот,
– каже один з авторів дослідження, Деніел Міттлмен, професор Інженерної школи Брауна. 

Відкриття вчених прибирає одну важливу проблему – відсутність необхідності прямої видимості між передавачем та приймачем. Тобто у майбутньому міста не покриються безліччю антен 6G. Промені зможуть огинати будівлі та рельєф. 

До теми Вчені пропонують використовувати людей як антени для живлення 6G

Але для реалізації цих можливостей потрібні подальші дослідження, оскільки технологія все ще знаходиться у зародковому стані й поки що забезпечує викривлення на відстані приблизно 10 метрів від передавача до приймача. Це не підходить для загальноміського 6G, але може бути практичним для мереж Wi-Fi наступного покоління.

"Одне з ключових питань, яке нам ставлять усі, це те, наскільки і як далеко можна вигнути хвилі", – резюмує Міттлмен. Для створення швидкісних мобільних мереж майбутнього вченим потрібно працювати далі.