„Sieć 5G jest aktywna, ale 6G już puka do drzwi” – tak z dość dużą dozą pewności twierdzi Alexander Pabst, wiceprezydent Rohde & Schwarz. Tak, technologia 5G jest aktualnie w pełni wdrażana na całym świecie. I tak, Rohde & Schwarz, jako wiodący producent sprzętu pomiarowego, jest kluczowym partnerem w zasadzie całego ekosystemu technologii komunikacji bezprzewodowej. Ale firma jest również mocno zaangażowana w tworzenie szóstej generacji sieci komórkowych. Niniejszy artykuł uchyli rąbka tajemnicy o tym, co może nas czekać w przyszłości.

Część z nas wciąż pamięta moment, w którym wysłaliśmy pierwszą wiadomość tekstową. Było to w latach 90, kiedy telefony komórkowe miały fizyczne przyciski i zupełnie nie przypominały dzisiejszych smartfonów. Trzy dekady później wszystko wygląda już inaczej. Możemy korzystać z serwisów streamingowych właściwie wszędzie gdzie chcemy, śledzimy dostawy praktycznie w czasie rzeczywistym, a żeby złożyć życzenia przyjaciołom z innych kontynentów korzystamy z wideokonferencji.

Ja i mój awatar

Z dzisiejszej perspektywy możliwości, które otwiera sieć 6G mogą wydawać się czystą fantazją. Na przykład technologie wirtualnej rzeczywistości (VR) i rzeczywistości rozszerzonej (AR) zmienią się w tzw. rzeczywistość krzyżową (cross reality lub extended reality, XR). Technologia ta ma potencjał do zatarcia granicy pomiędzy światem rzeczywistym i wirtualnym.

Cyfrowe awatary realnie istniejących ludzi będą odwiedzać sklepy w wirtualnych centrach handlowych. A może wirtualne, międzykontynentalne przyjęciem urodzinowym zamiast wideokonferencji? Koncepcja Metaverse czyli globalnej przestrzeni wirtualnej, po raz pierwszy pojawiła się w powieści sci-fi Neala Stephensona p.t. „Zamieć”. Natomiast teraz ten termin stał się synonimem nowego trendu w cyfryzacji – nie tylko w kręgach Doliny Krzemowej. Jeśli scenariusze dotyczące rozwoju 6G staną się rzeczywistością, to możemy w latach trzydziestych obecnego wieku spodziewać się rewolucji w komunikacji.

Więcej widzisz, więcej słyszysz, więcej czujesz

Tradycją jest, że podczas dyskusji o nowych technologiach używa się bardzo wzniosłych wyrażeń, natomiast parametry publikowane w standardach okazują się nieco gorsze niż wymarzone. Obecnie publikowane artykuły techniczne są wypełnione takimi terminami jak „znacznie poszerzone pasmo komunikacji mobilnej” (feUMBB), „wyjątkowo niska latencja, bezpieczeństwo i niezawodność (uLLRS) oraz „wyjątkowo czuła komunikacja z niskim opóźnieniem” (uHSLLC).

Wspólnym elementem tych wszystkich pojęć jest bardzo szybka transmisja danych z bardzo niskim, a może nawet zerowym opóźnieniem, a także zwiększona czułość urządzeń. Znane typy aplikacji przy szerszym paśmie komunikacyjnym pozwalają spełnić wymagania nawet najbardziej wizjonerskich projektów.

Takie funkcje jak łączenie sensorów z komunikacją bezprzewodową są wartościowym dodatkiem dla większości istniejących standardów. Są też ważnym krokiem do połączenia świata realnego z wirtualnym. Rohde & Schwarz jest forpocztą obu tych technologii.

Technologie komunikacyjne prosto z Niemiec

Po doświadczeniu z analogową telefonią pierwszej generacji, możliwość wysłania wiadomości tekstowej wydawało się olbrzymim skokiem technologicznym. Druga, cyfrowa już generacja oferowała szereg dodatkowych funkcji, jak roaming, transfer danych oraz cyfrowa transmisja głosu. Standard GSM stał się głównym produktem eksportowym, podobnie jak symulator GSM zaprojektowany przez Rohde & Schwarz.

Symulator GSM aktualnie znajduje się w Muzeum Niemieckim w Monachium jako przykład pionierskich urządzeń w zakresie komunikacji bezprzewodowej

Siec Internet rosła coraz bardziej, podobnie jak potrzeba dostępu do sieci z urządzeń mobilnych. Kolejne generacje tj. 3G, a następnie 4G (znane też jako LTE) koncentrowały się zatem na przesyłaniu danych. Są to aktualnie najczęściej używane standardy w infrastrukturze komórkowej. Wśród potencjalnych zastosowań przeważają funkcje komunikacyjne człowiek-człowiek. Celem tych technologii jest optymalizacja prędkości przesyłania danych, co sprawia, że aplikacje działają szybko i płynnie.

LTE z nawiązką spełnia wszystkie wymagania większości aplikacji komunikacji bezprzewodowej. Dzięki pobieraniu danych z prędkością nawet do setek megabitów na sekundę, bez problemu możesz oglądać swój ulubiony serial w wysokiej rozdzielczości. Buforowanie, a więc tymczasowe przechowywanie danych wideo, jest praktycznie niedostrzegalne dla użytkowników, a zacinające się transmisje odeszły do historii.

Najnowszy standard komórkowy – 5G – w istotny sposób zwiększa prędkość transferu, ale prywatni użytkownicy nie odczują tego jakoś dramatycznie. Impuls dla dalszego rozwoju płynie więc z zupełnie innej strony.

Interakcja człowiek-maszyna

Przemysł 4.0 to dla sieci piątej generacji kluczowa branża. Przemysłowy Internet rzeczy (IIoT) odegra ważną rolę w fabrykach przyszłości. Roboty na linii produkcyjnej oraz autonomiczne systemy logistyczne będą pracować ramię w ramię z pracownikami.

Takie wykorzystanie sieci wymaga szerokiego zasięgu, niskiej latencji oraz niezawodności. Implementacja jest więc wyzwaniem dla operatorów i planistów. Rohde & Schwarz, korzystając z własnej, prywatnej sieci, testuje możliwości różnych scenariuszy aplikacji Przemysłu 4.0, na czym korzystają również klienci firmy.

Inteligentne miasta i wsie: miliony połączonych z siecią urządzeń umożliwią inteligentniejszy i bezpieczniejszy świat oparty o niedrogie połączenia ulepszane przez dekady

Wiele aspektów codziennego życia będzie o wiele wygodniejsze

Łączność i bezpieczeństwo to fundamenty transformacji miast w inteligentne przestrzenie

Obiekty stają się inteligentne

Wiele przedmiotów znanych z codziennego użytku zyska nowe możliwości. W inteligentnym domu przyszłości nikt nie będzie musiał włączać światła przyciskiem. W inteligentnych miastach, samochody będą komunikować się z infrastrukturą. Wraz z rozpowszechnieniem się sieci 5G, marzenia z poprzednich dekad staną się coraz bardziej realne.

Tym niemniej rozmaite nowe sposoby aplikacji postawią jeszcze wyższe wymagania dotyczące technologii czujników oraz komunikacji systemów. Z tego powodu technologie komunikacyjne to nie jedyny aspekt rozwijany przez Rohde & Schwarz. Mówiąc obrazowo, tak duży gracz na rynku jest w stanie pracować właściwie nad całym ekosystemem.

Cykle innowacji

W rozwoju systemów komunikacyjnych już od wprowadzenia pierwszego standardu cyfrowego (2G) można zauważyć pewne regularne cykle. Nowe generacje pojawiają się mniej więcej co 10 lat. Jeśli ten trend utrzyma się, możemy się spodziewać masowego wdrażania 6G w okolicach 2030 roku. Z perspektywy biznesowej badania nad szóstą generacją to dobra inwestycja w przyszłość.

Szybciej, dalej, lepiej

We współpracy z Instytutem Telekomunikacji Fraunhofera, Instytutem Heinricha Hertza (HHI) i Instytutem Fizyki Ciała Stałego Fraunhofera (IAF), firma Rohde & Schwarz już od 2019 roku prowadzi badania nad pasmami subterahercowymi na częstotliwościach pomiędzy 100 a 320 GHz. 5G to pierwsza generacja korzystająca z fal milimetrowych, powyżej 20 GHz. Jednak do korzystania z aplikacji XR konieczne będzie o wiele szybszy transfer danych niż dostępny w 5G, a to można osiągnąć tylko stosując bardzo wysokie częstotliwości. Technologia 6G osiągnie więc zupełnie nowe wymiary postępu technicznego, nie tylko w kontekście transmisji danych.

Wszystko w cenie

6G ma ambicje być czymś więcej niż tylko kolejną siecią komórkową. Tu wyzwaniem jest rozwój oraz sprawna integracja takich aspektów, jak komunikacja bezprzewodowa, sensory oraz moc obliczeniowa. Nowe systemy medyczne (eHealth) doprowadzą do tego, że elektroniczne usługi zdrowotne będą dostępne na całym świecie, zdalnie i nawet w miejscach, do których dostęp jest utrudniony. Lokalne strefy zaufania stworzą bezpieczne przestrzenie dla sieci IoT inteligentnego miasta. Proste urządzenia IoT automatycznie będą łączyć się ze sobą, co stworzy lokalne sieci typu mesh, bez konieczności zagęszczania rozmieszczenia urządzeń. Dodatkowo ważne będzie wsparcie technologii obliczeniowych na brzegu sieci, w chmurze oraz mgle obliczeniowej.

Więcej informacji o sieciach 5G, a także badaniach na sieciami 6G znajdziesz na stronie Rohde & Schwarz