ПЕРСПЕКТИВЫ РАЗВИТИЯ СЕТИ 6G КАК СЕТИ БУДУЩЕГО

PROSPECTS FOR THE DEVELOPMENT OF 6G NETWORKS AS THE NETWORKS OF THE FUTURE

Arina Hmelevskaya

4th-year student, program in Advertising and Public Relations and Brand Communication Design, Plekhanov Russian University of Economics,

Russia, Moscow

АННОТАЦИЯ

Статья посвящена перспективам развития сетей шестого поколения (6G) и их отличительным особенностям. Рассматриваются основные преимущества 6G, включая высокую скорость передачи данных, минимальную задержку, расширение частотного диапазона и поддержку инновационных технологий, таких как дополненная реальность (AR), виртуальная реальность (VR), голографическое телеприсутствие, телемедицина и интернет вещей (IoT). Описаны ключевые направления использования сетей 6G в робототехнике, цифровизации городов, сельском хозяйстве и беспилотных системах. Особое внимание уделено трендам, таким как интеграция неназемной связи, внедрение искусственного интеллекта и создание самоподдерживающихся сетей. Статья подчеркивает значимость сетей шестого поколения как основы для дальнейшей цифровизации общества и развития новых технологий.

ABSTRACT

The article explores the prospects for the development of sixth-generation networks (6G) and their distinctive features. It examines the key advantages of 6G, including ultra-high data transfer speeds, minimal latency, expanded frequency ranges, and support for innovative technologies such as augmented reality (AR), virtual reality (VR), holographic telepresence, telemedicine, and the Internet of Things (IoT). The key applications of 6G networks in robotics, urban digitalization, agriculture, and autonomous systems are discussed. Special attention is given to trends such as the integration of non-terrestrial communication, the implementation of artificial intelligence, and the creation of self-sustaining networks. The article emphasizes the importance of 6G networks as a foundation for further societal digitalization and technological advancements.

Ключевые слова: 6G, мобильные сети, цифровизация, интернет вещей, дополненная реальность, виртуальная реальность, телемедицина, голографическое телеприсутствие, беспилотные системы, умные города, искусственный интеллект, неназемная связь, терагерцовый диапазон.

Keywords: 6G, mobile networks, digitalization, Internet of Things, augmented reality, virtual reality, telemedicine, holographic telepresence, autonomous systems, smart cities, artificial intelligence, non-terrestrial communication, terahertz spectrum.

Цифровизация охватывает широкий спектр инициатив, включая развитие информационно-коммуникационных технологий (ИКТ) и укрепление сетевой инфраструктуры. Современные процессы автоматизации, внедрение киберфизических систем и технологий интернета вещей (IoT) требуют стабильных и высокоскоростных сетей. В настоящее время сети четвертого поколения (4G) остаются наиболее популярными, но постепенно утрачивают свою актуальность на фоне роста интереса к 5G. Однако темпы внедрения новых технологий варьируются в зависимости от экономических и технических возможностей стран, где в ряде регионов по-прежнему активно используется сеть 3G.

Научно-технический прогресс в области телекоммуникаций стремительно развивается. По прогнозам, уже к 2028–2030 годам произойдет запуск мобильных сетей шестого поколения (6G), которые станут новым этапом технологического развития и обещают предложить пользователям возможности, недостижимые в предыдущих поколениях.

Этапы эволюции мобильных сетей:

1. 1G — первая технология мобильной связи, обеспечивавшая только голосовые вызовы, с минимальными возможностями передачи данных.

2. 2G — внедрение цифровой связи, появление SMS и MMS, что открыло новые формы коммуникации.

3. 3G — широкое распространение смартфонов, предоставивших доступ к мобильному интернету и мультимедиа.

4. 4G — стандартизация технологии LTE, которая ускорила передачу данных и повысила качество услуг.

5. 5G — внедрение сетей с минимальной задержкой, массовой поддержкой подключений и технологий интернета вещей (IoT).

6. 6G — сети нового поколения, которые обеспечат интеграцию реального и цифрового миров с использованием сверхвысоких скоростей передачи данных и подключением интеллектуальных устройств.

Для того, чтобы обозначить перспективы использования сети 6G, необходимо для начала разобраться в ее сути.

6G будет работать в верхних пределах радиочастотного спектра, обеспечивая скорость до 1 Тбит/с и задержку связи до одной микросекунды. Такие характеристики позволят использовать сети в инновационных сервисах: телемедицине, виртуальной реальности, робототехнике и системах автопилотируемого транспорта.

Для наглядности предлагаю привести пример с временем загрузки фильма в рамках мобильных сетей разных поколений (Таблица 1):

Таблица 1.

Время загрузки в рамках мобильных сетей разных поколений

Преимущества 6G в сравнении с 5G:

Сети 6G будут отличаться следующими ключевыми характеристиками:

1. Частотный диапазон. Использование верхних пределов радиочастотного спектра (до 300 ГГц) с возможным выходом на терагерцовые частоты, тогда как 5G работает в диапазоне 24–72 ГГц.
2. Скорость и пропускная способность. Передача данных на скоростях свыше 1 Тбит/с позволит поддерживать сложные приложения, включая голографическое телеприсутствие.
3. Минимальная задержка. Сети 6G обеспечат передачу данных с задержкой менее одной миллисекунды, что критично для таких сфер, как автономный транспорт и удаленная хирургия.
4. Интеграция неназемной связи. Включение в инфраструктуру спутников, дронов и платформ на больших высотах (HAP) создаст бесшовное покрытие.

Таблица 2.

Характеристики базового пакета услуг

Особенности и преимущества сетей 6G: новые горизонты телекоммуникаций

Главными преимуществами сетей шестого поколения станут высокая скорость передачи данных и минимальная задержка, что качественно отличает их от 5G. Эти параметры обеспечат использование технологий нового уровня.

1. Расширение частотного диапазона.

Сети 6G будут работать в верхних пределах радиочастотного спектра — до 300 ГГц и выше, приближаясь к терагерцовому диапазону. Для сравнения, 5G использует частоты от 24 до 72 ГГц, что делает возможности 6G принципиально новыми.

2. Дополненная и виртуальная реальность (AR/VR).

Для работы приложений AR и VR необходима большая пропускная способность, обеспечивающая реалистичное взаимодействие пользователя с цифровой средой. Сети 6G смогут передавать данные на скорости более 1 Тбит/с, создавая эффект полного погружения.

3. Голографическое телеприсутствие.

Сети шестого поколения обеспечат передачу данных для 3D-голографических дисплеев с полным параллаксом, цветовым воспроизведением и 30 кадрами в секунду. Это позволит создавать иммерсивный опыт, где пользователь сможет взаимодействовать с цифровыми объектами, воспринимая их всеми пятью чувствами.

4. Электронное здравоохранение.

Внедрение сетей 6G улучшит концепцию телемедицины, включая удаленную хирургию. Новые сетевые решения обеспечат точность операций и сделают их безопаснее.

5. Масштабное подключение.

Сети 6G смогут подключать огромное количество пользователей и устройств, включая автономные транспортные средства, датчики и умные устройства. Это станет важным шагом в развитии интернета вещей (IoT).

6. Робототехника и беспилотные технологии.

Скорость передачи данных и минимальная задержка позволят управлять роботами и беспилотными транспортными средствами в реальном времени. Это особенно важно для безопасной эксплуатации автономных систем.

7. Цифровизация городов.

Сети шестого поколения станут основой для создания умных городов, включающих сенсоры, алгоритмы сканирования и системы обработки данных. Такие технологии найдут применение и в сельском хозяйстве, где они смогут контролировать здоровье животных и растений в режиме реального времени.

8. Шеринг и гибкие подходы.

В будущем концепция шеринга будет распространяться не только на стриминговые платформы или аренду жилья, но и на смартфоны, AR-устройства, цифровые товары и элементы умного дома.

9. Неназемная связь.

Сети 6G смогут объединяться с узлами неназемного доступа, включая спутники, дроны и высотные платформы (HAP). Это создаст бесшовное покрытие на земле, воде и в воздухе, обеспечив доступ в интернет даже в самых отдаленных уголках планеты.

Тенденции и перспективы развития сетей 6G

• Увеличение объемов передачи данных.
• Повышение спектральной и энергоэффективности.
• Внедрение умных излучающих поверхностей.
• Создание самоподдерживающихся сетей (SSN), адаптирующихся к изменяющимся условиям использования.
• Интеграция искусственного интеллекта для управления сетями и подключения устройств.

Вывод

Сети шестого поколения представляют собой новую веху в развитии телекоммуникаций. Они обеспечат не только быструю передачу данных, но и возможность вычислений, управления, позиционирования и анализа данных для самых различных сфер: от расширенной реальности до робототехники и систем распределенного реестра (DLT).

1. Конец эпохи смартфонов.

Смартфоны в их привычном виде будут заменены устройствами, способными поддерживать технологии XR и BCI. Такие девайсы будут воспринимать сенсорные сигналы напрямую от органов чувств человека.

2. Искусственный интеллект как ключевой элемент.

AI будет не только управлять сетью, но и обеспечивать интеллектуальное подключение, оптимизируя использование ресурсов и внедряя новые функции.

Сети 6G — это шаг в будущее, где технологии максимально интегрируются в нашу повседневную жизнь.

Список литературы:

1. Тихвинский В. О., Девяткин Е. Е., Бочечка Г. С., Бородин А. С. Старт развитию нового поколения мобильной связи 6G уже дан [Электронный ресурс]. 2019. URL: http://www.raenitt.ru/publication/ES_1_2020_devyatkin.pdf (дата обращения: 12.01.2025).
2. Епанешников И. Общение в метавселенных, интернет под землей и операции на расстоянии: для чего нам 6G [Электронный ресурс]. Раздел: мнения. 2022. URL: https://hightech.fm/2022/05/30/six-g (дата обращения: 12.01.2025).
3. Что такое 6G и как быстро будет работать? [Электронный ресурс]. Раздел: технологии. 2020. URL: https://new-science.ru/chto-takoe-6g-i-kak-bystro-budet-rabotat/ (дата обращения: 12.01.2025).
4. Ковалев Д. В. Цифровизация городской среды в рамках реализации концепции «умный город» [Электронный ресурс]. 2020. URL: https://elar.urfu.ru/bitstream/10995/94206/1/m_th_d.v.kovalev_2020.pdf (дата обращения: 12.01.2025).
5. Зуйкова А. Как устроены «умные города» в России и в мире [Электронный ресурс]. 2021. URL: https://trends.rbc.ru/trends/industry/616e613c9a79473e73ff9138 (дата обращения: 12.01.2025).