Компании едва начали развёртывать сети 5G, и это значит, что исследователи уже думают о том, что будет дальше
Первая мысль, возникшая у вас в голове после прочтения заголовка, скорее всего, была похожей на: «Погодите-ка, я думал, мы всё ещё ждём 5G». И это так: в этом году развёртывание 5G, наконец, начало набирать обороты.
И именно поэтому ComSenTer, межуниверситетский исследовательский проект, занимающийся разработкой основ того, как может выглядеть 6G, уже обращает своё внимание на следующее поколение беспроводной связи. 5G будет использовать спектр более высокой частоты по сравнению с предыдущими поколениями, чтобы увеличить скорость передачи данных. И как бы кто-либо ни представлял себе примерные очертания 6G, можно ожидать, что эта технология пойдёт по схожему пути.
«Пока не ясно, какой будет 6G», — говорит Сандип Ранган, директор отделения беспроводной связи Нью-Йоркского университета, одного из институтов, участвующих в ComSenTer. «Если 6G или другие коммуникационные системы действительно получат пользу от передачи данных на очень, очень высокой частоте, нам надо заняться этим уже сегодня».
Ранган добавляет: «Преждевременно говорить о том, что рассматриваемые нами варианты определённо станут частью 6G», подчёркивая, что сейчас всё ещё ведутся фундаментальные исследования.
И всё же Марк Родуэл, директор ComSenTer и профессор Калифорнийского университета в Санта-Барбаре, говорит, что ComSenTer уже рассматривает возможность нескольких ключевых демонстрационных проектов. Первый из них подразумевает постройку базовой станции, способной справляться с диапазоном частот, которые, как ожидается, станут частью схемы будущего поколения беспроводной связи. ComSenTer, получающий финансирования от консорциума Semiconductor Research Corporation, состоящего из таких тяжеловесов, как DARPA, IBM, and Intel, концентрируется на таких вариантах частот, как 140, 220 и 340 ГГц – всё это значительно выше 3,4-3,8 ГГц, продвигаемых для 5G.
Родуэл думает о базовой станции, способной работать с тысячью лучей одновременно. «Это будут четыре поверхности, каждая из которых будет способна испускать по 250 лучей одновременно», — говорит он. Если каждый луч будет обеспечивать по 10 Гбит/с, то одна базовая станция сможет передавать по 10 Тбит/с.
Увеличение частот повышает требования к мобильным аппаратам. Компоненты высокочастотного приёмника необходимо упаковывать ближе друг к другу, из-за чего появляется риск перегрева. Также необходимо подумать о проблеме потери сигнала. «Потеря пакетов на таких частотах весьма велика», — говорит Родуэл.
Третья серьёзная проблема лежит в области математики. «Когда сигнал приходит с определённого направления, он принимается всеми антеннами, — говорит Родуэл. – Большое количество лучей означает обработку больших массивов информации. Со всем этим необходимо разобраться».
Области интереса ComSenTer во многих местах пересекаются с технологиями и техниками, разработанными для 5G. К примеру, одной из основных проблем с миллиметровыми волнами можно считать относительно короткое расстояние, на которое их можно передать, и их раздражающая способность легко блокироваться зданиями и даже людьми. Ещё более высокие гигагерцовые частоты, работу с которыми будут исследовать специалисты ComSenTer, ещё серьёзнее столкнутся с подобными проблемами.
И всё равно, Али Никнежад, профессор Калифорнийского университета в Беркли и помощник директора ComSenTer, видит серьёзный потенциал для улучшений, скрывающийся в 5G. «Когда люди говорят о 5G и ты смотришь на демонстрацию их достижений, видно, что все они какие-то искусственные».
Технология 5G по праву вызвала большую шумиху в связи с её применениями в таких областях, как робомобили и виртуальная реальность. Как мы отмечали ранее, она «позволит достичь недоступной ранее точности, скоростей передачи данных и пропускной способности сетей», которые «наконец сделают возможными технологии, над которыми инженеры бились много лет». Но в итоге, области приложения 5G остаются ограниченными подходом к передаче данных по одному лучу. Система, разработанная с использованием сотен одновременных лучей – которые испускаются с гораздо большими частотами – обещает гораздо большей скорости передачи данных для нашего сообщества, жадного до пропускной способности каналов.
Нельзя, конечно, гарантировать, что 6G в итоге будет выглядеть так, как его сейчас задумывают в ComSenTer. Ранган говорит, что будет важно следить за разработкой технологии 5G в процессе её развёртывания, чтобы понять, какие именно идеи приживутся. Но одной из убедительных причин начинать исследования уже сейчас будет то, что исследователи смогут гибко подстраиваться под успехи и неудачи 5G, создавая сеть беспроводной передачи данных следующего поколения.
«Это исследования, — говорит Никнежад. – Вы смотрите в будущее, в очень далёкое будущее. Исследования по 5G начались более 10 лет назад. Если задуматься о том, когда должна появиться технология 6G, то вы увидите смысл в том, чтобы начинать уже сегодня».
Автор: SLY_G
