Не успели ведущие операторы развернуть сети пятого поколения, как на смену им обещаны сети шестого, которые дадут скорости передачи данных в сотни гигабит и микросекундные задержки.
Работа над стандартом технологии радиодоступа для сетей мобильной связи пятого поколения завершилась относительно недавно, большинство зон доступа 5G — или локальные, или вовсе тестовые, полноценных коммерческих сетей пока еще очень мало. Теоретический максимум пропускной способности у них, согласно требованиям стандарта IMT-2020 Международного союза электросвязи, — 20 Гбит/с к абоненту и 10 Гбит/с в противоположном направлении, а реально достижимая устойчивая скорость в городских условиях — 100 и 50 Мбит/с соответственно, задержка — не более 4 мс.
Эти показатели намного лучше, чем у сетей 4G, но по оценкам специалистов финского Университета Оулу, участвовавших в создании архитектуры систем 5G и ведущих разработки в области беспроводной связи следующих поколений, даже миллисекундная задержка — это слишком много, для того, чтобы можно было обеспечить необходимую скорость реакции сети в эпоху, когда данные фактически стали двигателем, обеспечивающим функционирование бизнеса и общества.
Сети 5G уже считаются слишком медленными
В институте Оулу одну из причин недостаточной по меркам ближайшего будущего скорости 5G видят в проблеме масштабируемости: вся сеть будет работать с использованием программно-определяемого радиоинтерфейса 5G NR, а это само по себе чревато замедлениями — любая операция установления соединения или координации взаимодействия компонентов инфраструктуры вызывает задержку. При этом, поскольку миллиметровые частоты 5G позволяют передавать сигнал лишь на относительно короткие дистанции, прогнозируется, что число приемопередатчиков и антенн, эксплуатируемых в сетях, в ближайшие годы резко вырастет.
Именно поэтому с конца 2018 г. в разных странах ведутся исследования в области связи мобильной связи следующего поколения, которая будет работать в терагерцовом диапазоне. Ширина частотных полос нового стандарта будет составлять десятки гигагерц, что позволит обеспечить огромную пропускную способность.
Исследовательская группа из Оулу — один из главных участников европейского проекта 6Genesis, в рамках которого ведутся исследования по разработке сетей мобильной связи шестого поколения. Стандарта как такового нет еще даже «в проекте», но исследователи обещают скорости до 1 Тбит/с и сетевую задержку в пределах нескольких микросекунд. Также проекты по разработке 6G-устройств ведутся в Китае (учеными при министерстве промышленности и информатизации), Корее (о разработках в этой области объявили LG и Samsung). А президент США Дональд Трамп (Donald Trump) даже заявил, что сети 6G нужны его стране «так быстро, как можно» — надеясь, видимо, взять реванш за отставание в области 5G от Huawei.
Прогнозируется, что сети 6G начнут появляться приблизительно через пять-десять лет. Помимо небывалых скоростей и молниеносного доступа они должны будут обеспечивать возможность обслуживать гораздо больше конечных устройств, чем нынешние сети и сети 5G. Согласно господствующей концепции, для 6G потребуется сетевая инфраструктура с большим количеством малых сот, которые позволят быстро и с низкими затратами электроэнергии передавать огромные объемы данных. Между собой такие соты будут соединяться высокоскоростными радиоканалами, использующими высокочастотные диапазоны вплоть до терагерцового.
На пути к терагерцам
На пути к сотовым сетям 6G предстоит преодолеть немало сложностей, касающихся как компонентов инфраструктуры, так их взаимодействия. В частности, понадобится интерфейс, обеспечивающий надежное высокоскоростное соединение малых сот с волоконно-оптическими сетями, которые позаботятся о передачи данных на дальние расстояния. Об успехах в разработке такого интерфейса сообщают исследователи из группы немецких учреждений во главе с Технологическим институтом Карлсруэ, которые экспериментируют с преобразованием терагерцовых сигналов передачи данных в оптические при помощи высокоскоростных электрооптических модуляторов.
По словам разработчиков, подобные модуляторы позволят напрямую соединять терагерцовые приемные антенны с волоконно-оптическим оборудованием. Демонстрируя возможности своей разработки, ученые добились скорости передачи данных 50 Гбит/с на несущей частоте 0,29 ТГц. Для сравнения, существующие на сегодня сети LTE позволяют передавать данные со скоростью на порядки меньшей — примерно 20 Мбит/с.
Источник : https://clck.ru/KVynr