Пятница, 22 октября 2021

Этой весной новости о разработке стандартов мобильной связи 6G следуют одна за другой. Проекты на этом направлении анонсировали Huawei, LG, Apple и другие корпорации. Между тем эксплуатация сетей 5G только начинается, они развернуты еще далеко не во всех странах. Что же касается связи следующего поколения, то пока ее технический облик не определен, а описания сервисов, которые могут быть созданы на ее основе, похожи на фрагменты из научно-фантастического романа.

гонка 6G уже началась

Тем не менее технологическая и даже геополитическая конкуренция вокруг 6G разворачивается уже сейчас. Ее градус был заметен и в случае с 5G, но теперь он, судя по всему, будет еще выше. Редакция  узнала  у экспертов, какими будут новые сети и чем объясняется ажиотаж на раннем этапе.

Терабит в секунду

Сегодня в крупных городах развернуты сети 4G, обеспечивающие скорость интернет-соединения на уровне 50–100 мегабит в секунду. В сетях 5G, которые скоро должны прийти им на смену, скорость в 100 раз выше – до 10–20 гигабит/сек. Связь 6G, как ожидается, будет быстрее еще на два порядка – до 1 терабит/сек. Это значит, что за секунду можно будет скачать более 100 часов высококачественного видео. Также обещаны сверхнизкие задержки сигнала – менее 1 миллисекунды.

Звучит внушительно? Но эти цифры не отвечают на вопрос, какой, в сущности, будет технология 6G. Буква G обозначает всего лишь generation (поколение), детали появятся после утверждения стандартов телекоммуникации. С 5G этот вопрос решался годами, поскольку разные группы разработчиков продвигали свои параметры. Фактически единый мировой стандарт 5G так и не появился: он различается в зависимости от используемого оборудования и выделенных частот.

Для обсуждения темы 6G при Международном союзе электросвязи (ITU) создана рабочая группа FG NET-2030, которая уже приняла несколько основополагающих документов. Это начало долгого пути, объяснил «Профилю» эксперт по беспроводным технологиям компании КРОК Виктор Беляев. «Пока есть только концепция, а самого стандарта 6G не существует. Лишь предполагаемые внешние характеристики сети, вокруг которых ведутся исследования. Четкого понимания, как это будет воплощено физически, у разработчиков нет», − говорит он.

Техника на грани фантастики

Трудности в выработке стандарта вызваны тем, что для сетей 6G требуются принципиально новые решения. То есть нужно прописать правила использования технологий, которые сегодня отсутствуют. Причем само понятие стандарта связи усложняется. «Оно охватывает все больше функциональных требований к передаче данных и организации сетей, − рассказывает старший партнер «Лиги цифровой экономики» Игорь Хомич. − Каждое новое поколение в структурированном виде включает в себя новейшие достижения науки и промышленности. В 6G будут учтены все идеи и технологии, которые появятся к моменту их запуска».

Создание технологической базы для 6G может растянуться на годы. «Такие сети требуют специальных частот порядка сотен гигагерц, которые еще не освоены для полноценного использования, − поясняет глава представительства Vertiv в России и Белоруссии Николай Харитонов. − К тому же есть вопросы по части информационной безопасности».

Считается, что для 6G понадобятся новые процессоры: традиционные чипы на кремниевой архитектуре не справляются с терагерцевыми частотами. Решения этого вопроса есть, но только на лабораторном уровне. Например, российские физики из МФТИ и МПГУ вместе с британскими коллегами создали графеновый транзистор, а исследователи из университетов Осаки и Наньяна спроектировали чип, работающий на базе фотонных топологических изоляторов.

Параллельно идет работа над программной составляющей: работа 6G-сетей будет регулироваться с помощью искусственного интеллекта (AI-driven networks).

Есть также инфраструктурный барьер. Чем выше частота волны, тем хуже она распространяется в атмосфере, поэтому для терагерцевой сети необходимо плотное покрытие местности базовыми станциями. Эта проблема актуальна и для 5G, но в меньшей степени. Тем не менее на больших пространствах 5G-сети для операторов невыгодны: обычно зону их действия ограничивают загруженными районами города.

В случае с 6G вышки нужно ставить через десятки метров, радикально вторгаясь в городскую среду. Едва ли это реализуемо, зато есть другое решение: использовать для передачи сигнала мобильные станции. Попросту говоря, встраивать передатчики в каждый смартфон. Но тут наверняка возникнут вопросы медицинского и этического свойства: не каждому понравится идея быть ходячей антенной.

Мозг с выходом в интернет

Для чего вообще нужны 6G-сети? Вряд ли для скачивания мирового киноархива за считанные минуты. Вопрос с повсеместной доступностью интернет-видео закрыт уже в сетях четвертого поколения. Кстати, в этом во многом заключается их мультипликативный эффект: по мере распространения 4G визуальный контент в Сети вышел на первый план (Youtube, стриминг-сервисы, видеозвонки и т. д.). Скорость 5G уже превышает наши повседневные потребности: эти сети ориентированы прежде всего на бесперебойную работу бытовых и промышленных устройств «интернета вещей» (Internet of Things, IoT).

С появлением 6G уровень всеобщей подключенности станет еще выше, вплоть до «интернета всего» (Internet of Everything, IoE). Как будет выглядеть это состояние? «Мы придем к другому формату видеосвязи − голограммам в реальном времени, − прогнозирует в беседе с «Профилем» сооснователь фонда TMT Investments Герман Каплун. – Получат распространение пассажирские перевозки по воздуху. Станет возможным полное погружение в виртуальную реальность, включая осязание и обоняние. Не только игры, но и кино будет в таком формате».

«5G-сети приведут к распространению уже вошедших в нашу жизнь пользовательских сценариев, − добавляет Игорь Хомич. – А 6G будут сопровождаться следующей революцией, связанной с беспилотными технологиями и масштабной роботизацией».

Эксперты оговариваются: попытки в точности описать будущий мир 6G-сетей обречены на провал. Наоборот, новая инфраструктура связи позволит разработать сервисы, о которых мы сейчас даже не подозреваем, − в этом ее главный смысл.

Пожалуй, самой фантастической технологией, создание которой связывают с 6G, являются интерфейсы «мозг-компьютер» (brain-computer interface, BCI). Они позволят общаться посредством передачи мыслей, архивировать воспоминания, воплощать любые творческие задумки. Изучению связи между BCI и 6G посвящен ряд любопытных научных работ.

«Призовой фонд огромен»

Тон в разработке 6G-сетей задает коммерческий сектор − производители гаджетов и телеком-оборудования, провайдеры услуг связи. Однако за их инициативами внимательно следят государственные структуры.

Так, в США национальный регулятор телекоммуникационных стандартов ATIS прошлой осенью учредил альянс Next G для обеспечения «лидерства Северной Америки в сфере 6G и следующих мобильных технологий». В него вошло более сотни компаний, включая Apple, Google, Intel, Microsoft, Cisco, провайдеров AT&T и Verizon.

Власти Евросоюза участвуют в финансировании аналогичного альянса Hexa-X, в котором главенствуют финская Nokia и шведская Ericsson. На вторых ролях Siemens (Германия), операторы Orange (Франция) и Telefonica (Испания), университеты Турина, Дрездена, Мадрида, Пизы и других городов. Есть и национальные программы, например, финская 6G Flagship, в рамках которой Nokia объединилась с университетом Оулу.

В Японии и Южной Корее внедрение 6G-связи особо прописано в госпрограммах по цифровизации. В Японии тему курируют Sony и оператор NTT. В Корее – LG, Samsung, провайдер SK Telecom и Корейский институт передовых технологий.

Главным же игроком на поле 6G-технологий намерен стать Китай. Собственные проекты есть у китайских компаний Huawei, ZTE, Xiaomi, оператора China Unicom. Параллельно реализуется правительственный план: в конце прошлого года на орбиту был выведен спутник с терагерцевым передатчиком для исследования 6G-диапазона. А месяц назад газета China Daily сообщила о намерении Пекина форсировать разработку 6G-сетей и запустить их к 2025 году в рамках построения «цифрового Китая».

По словам экспертов, первенство в развертывании 6G − это вопрос о том, кто раньше выйдет на новый технологический виток. Прежде всего на эту роль претендуют США и Китай. О роли геополитического фактора можно судить по накалу страстей, который развернулся вокруг темы 5G.

В 2019 году экс-президент Дональд Трамп заявил, что хочет «технологии 5G и даже 6G в США как можно скорее». Затем Вашингтон инициировал санкции против китайской Huawei: по заявлениям американских властей, ее девайсы для сетей 5G предназначаются для шпионажа в пользу КНР. В итоге мир разделился на тех, кто присоединился к запрету США (Япония, Австралия, Великобритания, Швеция), и тех, кто не стал чинить препятствия Huawei (Россия, Таиланд, Филиппины, страны Ближнего Востока).

«Китай уже сейчас является лидером мирового телеком-рынка, − комментирует Игорь Хомич. – Это вызвано в том числе внутренними причинами: из-за высокой плотности населения необходимость модернизации сетей связи остро чувствуется в Поднебесной. Но, возможно, рынок будет смещаться в те сегменты, где США имеют преимущество, а именно: в сторону роботизации».

«В новой технологической гонке далеко не две стороны, это соревнование всех крупных стран и компаний. Потенциальный приз огромен», − подчеркивает Герман Каплун.

Кстати, интерес к 6G проявляет и Россия, но преимущественно на уровне заявлений чиновников. «Я бы сейчас думал не просто про 5G. Мы до нее все равно вырастем эволюционно, к этому придем. Нам уже сейчас надо думать про 6G», − заявил прошлой осенью глава департамента Минпромторга Василий Шпак. «Развитие 6G находится на уровне фундаментальных исследований, а в нашей стране очень сильна фундаментальная наука», − вторил ему замглавы Минцифры Олег Иванов.

В общем, к числу лидеров нового направления нашу страну отнести нельзя. «Россия, в отличие от остального мира, где количество пилотируемых зон 5G исчисляется десятками, внедрит 6G значительно позднее», − прогнозирует руководитель направления беспроводных технологий «Инфосистемы Джет» Сергей Яранцев.

Подъем с переворотом

Большинство анонсированных 6G-сетей должны быть запущены примерно в одно время – в конце 2020-х годов. На этот же горизонт намекает название фокус-группы ITU: FG-NET-2030. Десятилетний срок взят не случайно. Подмечено, что каждое десятилетие появляется новая технология связи: 2G – в 1990-х, 3G – в 2000-х, 4G – в начале 2010-х, 5G – в наши дни. При этом четких дедлайнов разработчики не обозначают, что логично: от пилотных 6G-сетей до начала их повсеместного использования пройдет еще несколько лет.

Одно ясно: сидеть сложа руки нельзя, ведь 6G-переворот может стать, как говорится, next big thing (следующей вехой) для высокотехнологичных отраслей. «Темпы цифровизации растут, компании стремятся держать руку на пульсе и раньше конкурентов осваивать перспективные решения, − отмечает Николай Харитонов. – Пусть 5G-сети еще не получили широкого распространения, они уже не будоражат воображение. Для бизнеса же важно поддерживать реноме инновационного».

Вряд ли 10-летний срок удастся существенно сократить, добавляет Сергей Яранцев. «Этап 5G не перескочить. Но компаниям важно постоянно быть в новостном потоке, чтобы у людей закрепилась ассоциация 6G с брендом. А значит, новости по этой теме нужны всегда. Идеальный пример: февральское известие о том, что Apple начал набор инженеров для разработки сетей нового стандарта», − иронизирует он.

«Хайп и маркетинг в таких вещах всегда половина дела, потенциальных покупателей нужно подготовить заранее. Мы же с вами понимаем, что последует за 6G. Это будет 7G, хотя называться может и по-другому. Этот процесс не остановить», − резюмирует Герман Каплун.

Автор Иван Дмитриенко

Источник  profile.ru