6G отличается от предыдущих поколений до 5G не только скоростью. 6G отличается от 5G меньшими задержками и новыми частотными диапазонами. По сути, 6G – это новая революционная концепция в сфере связи, основные моменты которой следующие:

• Скорость: 5G имеет теоретическую скорость доступа к Интернет до 20 Гбит/с, а 6G способна достигать скоростей до 1 Тбит/с и более.
• Задержка: 5G имеет сквозную задержку передачи сигнала от 1 до 5 мс, в то время как 6G будет иметь значительно меньшую задержку, что приведет к почти мгновенной передаче данных, ограниченную, по сути, лишь фундаментальной физикой, в частности, скоростью света.
• Частоты: 5G занимает частоты ниже 6 гигагерц (ГГц) и выше 24,25 ГГц, которые называются частотами нижнего и верхнего диапазона соответственно. 6G будет работать в диапазоне от 95 ГГц до 3 терагерц (ТГц), поскольку чрезвычайно высокие частоты обеспечивают доступ к более широкой полосе пропускания, что может обеспечить такие приложения, как голографическая связь и создание цифровых двойников.

Переход от возможностей 5G к потенциалу 6G рисует картину будущего, наполненного беспрецедентными возможностями, начиная от расширенной реальности XR (eXtended Reality) и 3D-онлайн-игр и заканчивая управлением устройствами непосредственно от мозга человека. По сути, это новая парадигма связи и информационного обмена, технологическая основа «экономики данных».

Можно приводить множество примеров таких возможностей 6G и последующих поколений. Приведём лишь один. Синергия 6G и других технологий, например аддитивного производства (родившихся из т.н. «3D-печати») позволит создавать «живые протезы» для людей с физическими недостатками, например, позволит создавать искусственные органы взамен утраченных или отсутствующих при рождении, которые будут работать если не так же, то по крайней мере близко к естественным здоровым органам, и будут управляться сигналами из мозга так же, как мозг управляет, например, здоровой рукой, пальцами и пр.

Сеть как сенсор NaaS – Network as a Sensor

До создания 6G обнаружение и получение данных о неподключенных объектах было возможно лишь с помощью дополнительных сетей и устройств, например, видеонаблюдения. Для считывания и обработки данных были необходимы датчики и сенсоры. В сети 6G появляется новая возможность – обнаружение объектов и получение данных о них непосредственно через телекоммуникационную сеть без того, чтобы сам объект содержал какие-то сенсоры и датчики.

Посмотрим, как это можно сделать, по крайней мере осуществить первые шаги в этом направлении.

Компания Nokia c 2022 года разрабатывает концепцию объединения связи и сенсорики JCAS (Joint Communication and Sensing).

Точки доступа с функцией сенсорики посылают и принимают сигналы, обнаруживающие объекты, а искусственный интеллект с машинным обучением (AI/ML) классифицирует комплекс информации связи и сенсорики для получения полной информации об объектах (которые сами по себе не обязательно содержат сенсоры и датчики) и управления этими объектами. Для этого в слоты (кадры связи) в диапазоне NR (New Radio) вставляются короткие импульсы сенсорики для обнаружения и считывания свойств объектов, которые обрабатываются при помощи искусственного интеллекта и машинного обучения (AI/ML)[1].

Такая сеть даёт множество возможностей для построения интеллектуальных систем, например, умных городов, для управления парковками, для систем телемедицины и массы других применений.

При помощи многорежимного управления и симуляции радиоканалов становится возможным обнаруживать объекты, их местоположение и определять их свойства и природу. Основной сложностью при таком подходе является то, как правильно сканировать радиоканалы, чтобы соответствующим образом определять свойства и характеристики объектов. Для этого нужно управление радаром OFDM при помощи искусственного интеллекта и машинного обучения AI/ML. В соответствии с этим происходит гибридное формирование лучей (Hybrid Beamforming), как в антенной матрице для связи и излучения импульсов сенсорики, так и в антенной матрице для приёма сигналов сенсорики. При этом, полученная информация от каналов сенсорики может влиять на частоту, интенсивность и направленность испускаемых импульсов сенсорики в каналах связи.

В такой сети новый смысл получает параметр «качества обслуживания» QoS (Quality of Service), к которому привыкли связиста в традиционных сетях 2-5G. В сети NaaS данные о качестве обслуживания и управление качеством происходит с учётом данных сенсорики. Это требует разработки новых протоколов взаимодействия между сегментами сети.

В этом направлении делаются только первые шаги, но уже была создана модельная сеть для подтверждения концепции, в которой управление автономным роботом для переноса предметов осуществляется с учётом данных сенсорики об окружающих объектах через ту же сеть связи, через которую осуществляется управление роботом.

В ролике компании Nokia показана сеть PoC (Proof of Concept), построенная по концепции JCAS, и движение робота по цеху, в котором развёрнута эта сеть. Робот сам по себе не обладает какими-либо датчиками и сенсорами, а сенсорика осуществляется только через сеть 5G. При движениях робота сеть с функциями сенсорики распознает препятствия и объекты (полосатая лента) и искусственный интеллект соответствующим образом управляет движением робота по территории цеха.

---

[1] Thorsten Wild, et al. Joint Design of Communication and Sensing for Beyond 5G and 6G Systems; DOI 10.1109/ACCESS.2021.3059488

Ссылка на видео от Nokia, где содержится больше информации о конwепции «Сеть как сенсор»: https://www.youtube.com/watch?v=BCKQHQY7hMI