6G
6G (англ. 6G, шестое поколение мобильной связи) — предлагаемое шестое поколение технологий мобильной связи и планируемый преемник 5G (англ. IMT-2020). По состоянию на 2024 год[1], разработка 6G координируется Международным союзом электросвязи (ITU-R) в рамках концепции IMT-2030, определённой в рекомендации ITU-R M.2160-0[2].
ITU-R курирует разработку стандартов совместно с 3GPP, ETSI и Альянсом NGMN[3]. 3GPP завершает релиз 18 для 5G Advanced и готовит релиз 19 для ранних исследований 6G[4]. IMT-2030 определяет целевые показатели производительности будущих мобильных систем и отслеживает стандартизацию 6G[5].
Ожидания
Предполагается, что сети 6G будут разработаны и внедрены к началу 2030-х годов[6][7]. Наибольшее количество патентов на технологии 6G подано в Китае[8].
Особенности
Последние научные публикации формируют концепции 6G и возможные её особенности. Ожидается, что во многих прогнозах искусственный интеллект (ИИ) будет задействован в сетевой инфраструктуре 6G — от поддержки платформ ИИ до «проектирования и оптимизации архитектур, протоколов и работы 6G самими ИИ»[9]. Согласно исследованию, опубликованному в журнале Nature Electronics, основное назначение 6G — предоставление человеку-центрированной мобильной связи: безопасность, конфиденциальность и приватность должны стать важнейшими признаками 6G и должны быть в центре внимания научного сообщества[10].
Передача данных
Рабочие диапазоны частот для 6G ещё не определены. Изначально существенным считался терагерцевый диапазон, поскольку, по данным IEEE, «частоты от 100 ГГц до 3 ТГц являются перспективными для нового поколения беспроводной связи благодаря широким незанятым участкам спектра»[11].
Одной из проблем при обеспечении столь высоких скоростей передачи станет ограничение по энергопотреблению и теплоотводу в электронных схемах[12].
В настоящее время рассматриваются средние диапазоны частот (mid band) в рамках глобальных конференций (WRC) по IMT-2030.
Радиус действия
В июне 2021 года, согласно отчёту Samsung, при использовании диапазона Sub-THz для 6G внутри помещений удалось достичь скорости 6 Гбит/с на расстоянии 15 метров. В 2022 году были достигнуты значения 12 Гбит/с на 30 метрах и 2,3 Гбит/с на 120 метрах[13].
В сентябре 2023 года компания LG успешно провела передачу и приём 6G-данных на расстоянии 500 метров на открытом воздухе[14][15].
Исследования в терагерцевом и миллиметровом диапазонах
Исследования терагерцевого излучения (300-3000 ГГц) и миллиметровых волн (30-300 ГГц) посвящены оценке их потенциала для сотовых сетей 6G. Эти высокие частоты обеспечивают высокую пропускную способность, но сильно подвержены затуханию при препятствиях. В отличие от используемых в 5G и Wi-Fi микроволновых диапазонов (2-30 ГГц) и ещё более низкочастотных радиоволн предшествующих поколений, их коммерческая целесообразность под вопросом: миллиметровые волны 5G мало распространены из-за дороговизны оборудования.
Инициативы отрасли
В 2020 году ATIS создал альянс Next G Alliance, в который вошли AT&T, Ericsson, Telus, Verizon, T-Mobile, Microsoft и Samsung. Альянс нацелен на развитие исследований 6G в Северной Америке[16].
Экспериментальные исследования
В 2022 году исследовательская группа Purple Mountain Laboratories (Нанкин, Китай) объявила о рекордной скорости передачи — 206,25 Гбит/с в лаборатории с использованием терагерцевого диапазона, что может способствовать дальнейшему развитию 6G[17].
Также в 2022 году другая китайская группа впервые передала 1 Тбайт данных на 1 км по радиоканалу, используя вихревую миллиметровую волну — вращающиеся радиоволны. Исследование опиралось на европейские работы 1990-х годов. Вихревые волны теряют интенсивность с расстоянием, но учёные использовали специальные передатчик и приёмник для передачи и декодирования нескольких мод вращения[18].
В 2023 году учёные Университета Нагоя (Япония) предложили трёхмерные волноводы из сверхпроводящего ниобия для передачи на частотах около 100 ГГц. Сверхпроводящие технологии позволили уменьшить потери сигнала за счёт пониженного поглощения и излучения, и предложены для высокочастотных каналов связи 6G[19].
Научная работа по терагерцевому и миллиметровому диапазону продолжается по всему миру в рамках подготовки стандартов беспроводной связи следующего поколения.
Экспериментальные спутники
В ноябре 2020 года Китай запустил ракету «Чанжэн-6» с экспериментальным спутником для проверки компонентов потенциальной мобильной связи 6G. КНР объявила этот аппарат «первым в мире спутником 6G», однако независимой проверки это не получило. В ходе эксперимента изучались терагерцевый диапазон и другие решения для 6G.
Геополитика
Геополитическая конкуренция в эпоху внедрения 5G продолжает определять и дальнейшее развитие 6G. В это время Китай ограничил роль иностранных поставщиков, сделав ставку на внутренних производителей, таких как Huawei и ZTE[20]. Позднее ряд западных стран ввёл ограничения для Huawei и ZTE после расследований, связанных с подозрениями в кибершпионаже и нарушениях интеллектуальных прав[21]. Эти процессы повлияли на ранние этапы планирования 6G и глобальные цепочки поставок.
Аналитики отмечают, что подобные разногласия могут привести к фрагментации стандартов 6G[22]. Ожидается рост конкуренции и в международных организациях по стандартизации[23].
Совместное заявление от февраля 2024 года, подписанное правительствами США, Австралии, Канады, Чехии, Финляндии, Франции, Японии, Южной Кореи, Швеции и Великобритании, провозглашает принципы открытой, глобальной и безопасной 6G-связи[24][25].
6G зафиксирована как национальный приоритет в ряде стран, в том числе Китае, где развитие включено в Четырнадцатый пятилетний план КНР[26][27].
Власти разных государств поощряют разнообразие поставщиков оборудования и поддерживают концепцию Open RAN, при которой программное обеспечение и аппаратура разных компаний совместимы и не «привязаны» к одному поставщику.
В стратегии развития телекоммуникаций Австралии также отражены меры по подготовке к 6G: в марте 2025 года оператор Telstra прогнозировал внедрение 6G в 2030-х годах и выделил 800 млн австралийских долларов на модернизацию существующей инфраструктуры за четыре года[28].