Deși 6G este încă în stadiu de dezvoltare, unele companii și instituții de cercetare au început să-și concentreze eforturile pentru a se asigura că vor fi pregătiți când acesta va deveni realitate. Nokia Bell Labs lucrează la 6G de peste trei ani, inclusiv în cadrul proiectului european Hexa-X, care implică TIM, Politecnico di Torino și Universitatea din Pisa. De asemenea, o mare echipă chineză, care constă din mai multe departamente guvernamentale și 37 de universități, institute de cercetare și companii locale, a început să lucreze la 6G. Acest lucru arată că 6G se apropie rapid și că va fi disponibil curând.
În prezent, cercetările în vederea generației viitoare de rețele mobile au început aproape zece ani înainte de implementarea lor. De fapt, se așteaptă ca 6G să fie disponibil până în 2030. Problema este că marketingul se focusează încă pe 5G iar lumea este entuziasmată pentru faptul că promite servicii și caracteristici promițătoare dar care în prezent sunt încă în faza de experimentare. De asemenea, este bine cunoscut că telefonia mobilă de generația a cincea se bazează încă pe rețelele 4G, de aceea este numită 5G NSA și abia peste câțiva ani va începe să se răspândească ca 5G SA (standalone).
Experții preconizează că tehnologia 6G va avea o viteză maximă teoretică de 1 Tbps
Experții de la IDTechEx susțin că tehnologia 6G promite o viteză maximă teoretică de 1 Tbps, dar se presupune că această limită nu va fi într-adevăr atinsă deoarece „banda de frecvență disponibilă pentru utilizare este limitată și se împarte în mai multe benzi”. Acest lucru a fost concluzia lor după studiul lor despre Piața 6G din 2023-2043. În plus, există un alt aspect important de luat în calcul: eficiența spectrală este un schimb direct cu raportul semnal-la-zgomot (SNR) necesar pentru detectarea semnalelor. Cu cât SNR-ul necesar este mai mare, cu atât raza respectivă devine mai scurtă, datorită limitării puterii transmise la frecvențe înalte și a zgomotului adăugat.
Din acest punct de vedere, Samsung a dezvoltat recent un prototip de transmisie cu antenă de fază D-band, una dintre benzi care vor fi folosite. Acesta poate oferi o acoperire de 120 de metri și o viteză de aproximativ 2,3 Gbps. Cei care au reușit să obțină viteze mai mari nu au depășit distanțe de câțiva centimetri. Va fi, prin urmare, strategic pentru dezvoltare să se selecteze semiconductori adecvați capabili să reducă pierderea de transmisie. Fără a mai vorbi de o nouă strategie de ambalare „care integrează strâns componente de radiofrecvență cu antene”. Problema este că mărirea nivelului de compactitate a dispozitivelor va produce creșteri ale temperaturii și probleme critice de management al puterii.
Abordarea provocărilor propagării radio și optimizarea performanței rețelei prin tehnologii inteligente
Strategia de implementare a rețelei va fi, de asemenea, importantă pentru a aborda provocările propagării radio în afara vederii și, de asemenea, consumul de energie. De exemplu, se studiază crearea unui mediu electromagnetic eterogen și inteligent, folosind o gamă largă de tehnologii, cum ar fi suprafețele inteligente reconfigurabile (RIS) sau repeaterii noi. În final, este interesant să menționăm că aceeași învățare automată va fi folosită și pentru proiectarea și optimizarea interfaței radio 6G. Pe lângă aceasta, se va folosi și învățarea automată pentru a optimiza și ajusta topologia rețelei în timp real, pentru a se asigura că se realizează o conectivitate de calitate. Aceste tehnologii pot ajuta, de asemenea, la îmbunătățirea performanță și a duratei de exploatare a rețelei, ceea ce va contribui la reducerea costurilor și la creșterea gradului de satisfacție al clienților.
Experții susțin că 6G va face posibilă conectarea dimensiunii fizice și a celei digitale într-un mod mai apropiat decât astăzi. Acest lucru va fi posibil datorită noilor frontiere ale calculului ubiquitar și ale aplicațiilor inteligenței artificiale. De asemenea, se preconizează folosirea unor senzori mai sofisticați și mai precisi, precum și a noilor interfețe om-mașină. Astfel, se preconizează că echipamentele fizice vor putea comunica între ele cu viteze semnificativ mai mari decât cele ale celui mai bun 5G Standalone. Acest lucru va permite obținerea unei surse de informații situaționale și va oferi o capacitate analitică actualizată în timp real, cu latențe sub milisecunde.Iar, spre exemplu, în domeniul telemedicinei, acest lucru ar putea fi o revoluție.
Acum că tehnologia avansează, oamenii vorbesc și despre holografia și realități imersive, cum deja a anticipat Samsung. Acestea încep să apară pe piață astăzi, mai degrabă pentru a crea un wow effect decât unul instrumentar. Acestea vor deveni parte din viața de zi cu zi în viitor. De asemenea, este important și avansarea arhitecturilor cognitive automate pentru toate industriile, în parte datorită inteligenței artificiale și elementelor cloud integrate direct în funcțiile de rețea. Nu este încă clar dacă se va putea implementa o criptografie cuantică sigură, dar este cert că filosofia zero-trust – care deja necesită mecanisme de supraveghere și validare permanente – va fi total adoptată.
De altfel, utilizarea rețelelor non-teritoriale (NTN) va fi un pas semnificativ înainte pentru 6G, deoarece acestea vor aduce în scenă și sateliții. Conform IDTechEx, aceste rețele sunt formate din platforme la înălțime joasă (LAPs), platforme la înălțime înaltă (HAPs), vehicule aeriene fără pilot (UAVs), precum și sateliți. Acest lucru explică de ce, printre primele experimente ale Chinei, a fost lansarea unui satelit 6G în noiembrie 2020. Și anul trecut, Huawei a testat rețele NTN 6G folosind sateliți LEO (Low Earth Orbit).
Exploatarea potentialului complet al benzii de frecvență THz pentru 6G
Exploatarea potentialului complet al benzii de frecvență THz pentru 6G necesită mai multe fronturi de cercetare, cum ar fi imagistica, senzori, cogniție wireless și poziționare precisă. În 2021, compania Apple a brevetat tehnologia sa de senzori THz pentru detectarea gazelor și imaginea dispozitivelor iDevice. Pe de altă parte, Huawei a testat mai multe prototipuri de Integrare a Senzorilor și Comunicațiilor (ISAC). Există însă și alte studii și experimente care se concentrează pe această zonă, pentru ca benzile de frecvență THz să poată fi folosite în mod optim.
5G se bazează pe benzi sub-6 GHz (3,5-6 GHz) și milimetru de undă (mmWave, 24-100 GHz). Pe de altă parte, 6G va îmbunătăți performanțele prin utilizarea benzilor de frecvență 7-20 GHz pentru celule urbane echipate cu tehnologia Mimo (multiple input multiple output), banda W (peste 75-110 GHz), banda D (110-175 GHz), benzi între 275-300 GHz și gama THz (0,3-10 THz) pentru viteze maxime de 100 Gbps. Mergând mai în detaliu, merită menționat că între 7 și 20 GHz vor juca un rol important în aplicațiile mobile și acoperirea mobilă. În timp ce benzile W și D vor fi cheia pentru servicii de acces ultra-broadband și rețele Xhaul (de exemplu, fronthaul și backhaul).
Cu toate acestea, în septembrie 2022, alocările de spectru din întreaga lume nu vor depăși 275 GHz. Chiar și așa, s-au identificat benzi de frecvență în intervalul 275-450 GHz pentru aplicații de servicii fixe și mobile terestre, precum și servicii de radioastronomie, explorare a Pământului și cercetare spațială în intervalul 275-1.000 GHz. De asemenea, se știe că, deși se vorbește despre banda THz de la 300 GHz la 10 THz, experții în telecomunicații au decis să clasifice aplicațiile aflate dincolo de 100 GHz drept comunicări THz.
