Современная электроника №2/2021

СОВРЕМЕННЫЕ ТЕХНОЛОГИИ 8 WWW.SOEL.RU СОВРЕМЕННАЯ ЭЛЕКТРОНИКА ◆ № 2 2021 Коммуникации в эпоху 6G Часть 1 Рис. 1. 6G для взаимодействия физического, биологического и цифрового миров В статье рассматриваются перспективы внедрения сети 6G, при этом внимание уделяется не только технологиям, но и человеческой трансформации, которая ожидается с приходом шестого поколения связи. Такой подход помогает получить представление о требованиях к производительности и принципах проектирования 6G. Хариш Вишванатан, Пребен Могенсен (Nokia Bell Labs) Вступление В то время как развёртывание систем 5G идёт полным ходом, специалисты в области разработки систем комму- никации всё больше внимания уде- ляют будущим вызовам, связанным с 6G. Как известно, поколения сотовых систем меняются раз в 10 лет. Ожида- ется, что стандартизация и развёрты- вание связи шестого поколения прои- зойдёт к 2030 году. Авторы статьи попытались нари- совать картину коммуникационных потребностей и технологий во време- на появления 6G. Возможно, некоторые из требований уже могут быть выполне- ны за счёт добавления новых техноло- гий в структуру 5G. Для удовлетворения растущих запросов к производитель- ности в рамках эволюции 5G ожида- ется введение модификаций, которые могут быть внесены обратно совме- стимым образом и по разумной цене. С другой стороны, модификации, явля- ющиеся фундаментальными и несовме- стимыми с существующей структурой 5G, могут быть включены только ценой высоких затрат для сети или устройств. Ожидается, что, помимо усовер- шенствованной мобильной широко- полосной связи для потребителей, 5G приблизит наступление четвёртой промышленной революции (инду- стрии 4.0) за счёт дигитализации и под- ключения всех устройств в одну экоси- стему. Цифровые двойники различных объектов, созданные в облаке, составят фундамент будущего цифрового мира. Миры физических и биологических цифровых двойников объектов станут важной платформой для новых цифро- вых услуг будущего. Реализация всеобъ- емлющего цифрового мира, который является полным и истинным пред- ставлением мира физического в каж- дом пространственном и временном моменте, потребует огромной пропуск- ной способности при малой задержке. Цифровизация также проложит путь к созданию новых виртуальных миров с цифровыми представлениями вообра- жаемых объектов, которые могут быть в различной степени смешаны с миром цифровых «близнецов», что создаст тем самым смешанную реальность, сверх- физический мир. Со временем умные часы и пульсоме- тры преобразятся в пластыри для кожи, пищевые добавки, имплантаты для тела. Все биологические процессы внутри человека можно будет точно и непре- рывно отслеживать. При этом информа- ция начнёт отображаться в цифровом и виртуальном мирах, что откроет новые, сверхчеловеческие возможности. Связь будущего – это бесшовная инте- грация различных миров (см. рис. 1), призванная создать единый опыт для людей или, скажем, интернет-кибор- гов. При рассмотрении такого будуще- го в дополнение к новым коммуника- ционным потребностям возникает ещё несколько тем: 1. тема конечных устройств: от единич- ных до совокупности множества ло- кальных сущностей, действующих как единый механизм, человеко-ма- шинный интерфейс; 2. тема повсеместных универсальных вычислений, распределённых меж- ду несколькими локальными устрой- ствами и облаками; 3. системы знаний, которые хранят, об- рабатывают и преобразуют данные в практические знания; 4. точное определение положения и приведение в действие устройств для управления физическим миром. Авторы статьи рассматривают уни- кальнуюи более широкуюперспективу внедрения сети6G, фокусируясь не толь- кона технологиях, ноина человеческой трансформации. Такойподходпомогает получить представление о требованиях к производительностиипринципахпро- ектирования 6G. Технологические преоб- разования будут охватыватьи те области, в которыхразвивается 5G. Также преоб- разованиямогут произойтивпроцедурах стандартизации, необходимых для рабо- ты с открытыми платформами. Во втором разделе статьи будет более подробно рассмотрено, каким может стать мир в 2030-х годах, и на основа- нии этого продуманы сценарии исполь- зования 6G. В третьем разделе указаны потенциальные требования и показате- ли эффективности, которые будут отли- чать 6G от систем связи прошлых поко- лений. В четвёртом разделе обсуждены некоторые новые фундаментальные аспекты, которые следует учитывать при проектировании радиоинтерфей- сов 6G. В пятом разделе рассматрива- ются технологии, которые могут лечь в основу сотовых сетей нового поколе- ния. Вшестом обсуждается взаимодей-