Тактильное и голографическое будущее 6G. Возможности и проблемы сетей связи следующих поколений

Приводим статью профессиональной технической организации IEEE, занимающейся продвижением новых технологий. Материал посвящен новым возможностям, которые открывают сети 6G, а именно вопросам голографической передачи видео и тактильному восприятию виртуальных объектов.

Представьте себе телеконференцию, но с голограммами, а не в виде “шахматной доски” из лиц. Или веб-сайты, которые позволяют вам устанавливать тактильные связи и имитировать прикосновение. Исследователи, изучающие будущее беспроводной связи шестого поколения, сейчас прощупывают технологические возможности, которые сулят сети 6G.

Харш Татария (Harsh Tataria)
Харш Татария (Harsh Tataria)

«Беспроводные технологии шестого поколения будут характеризоваться низкими задержками и сверхвысокими частотами, при этом скорость передачи данных может достигать 100 Гбит/с», – говорит Харш Татария (Harsh Tataria) – преподаватель техники связи в Лундском университете в Швеции. Он вместе с коллегами недавно опубликовал исследование, в котором представил вероятные параметры проектирования и последующей реализации беспроводных систем 6G.

Сравнение параметров сетей 4G, 5G и будущих 6G
Сравнение параметров сетей 4G, 5G и будущих 6G

Такое видение будущего следует прогнозировать, поскольку развертывание сетей 5G во всем мире набирает обороты, и в этот момент все большее внимание уделяется следующим поколениям беспроводной связи. Исследователь называет это естественным прогрессом, который позволяет уже сейчас взглянуть на новые тенденции в технологиях и запросах потребителей. «Когда мы рассматриваем 6G, мы конечно же отталкиваемся от предыдущих технологий, но мы должны идти на шаг впереди и опережать возможности, предоставляемые сетью 5G, например мы должны предвидеть голографическую связь в реальном режиме времени», – поясняет Харш Татария.

Приведем справку о внедрении сетей 5G в России:

В августе 2020 года Beeline, Nokia и Qualcomm запустили пилотную версию 5G в Санкт-Петербурге.

В 2018 году крупнейший российский оператор мобильной связи МТС в партнерстве с Samsung провел тесты сети 5G, которые включали видеозвонки, видеоигры со сверхнизкой задержкой и потоковое видео 4K. Это было сделано для того, чтобы показать, что не только работает беспроводная часть сети 5G, но и маршрутизаторы 5G и мобильные устройства Samsung могут полностью работать в сети. В начале 2020 года провайдер уже открыл пилотную зону 5G.

По данным GSMA, к 2025 году сети 5G охватят более 80% населения России, но можно предположить, что большая часть страны получит доступ еще раньше.

Еще одно подтверждение тому, что 5G появится раньше обозначенной даты – это открытие исследовательского центра 5G в пригороде Казани в Иннополисе, в высокотехнологичном городе Татарстана.

Tele2 в сотрудничестве с Ericsson объявили в 2019 году о развертывании 50 000 базовых станций. В июне 2021 года они объявили о запуске первой в стране зоны 5G на территории Казанского метрополитена. Сеть доступна на всех станциях метро.

В материале описывается «голографическое общество высокой точности», в котором голографическое присутствие позволит удаленным пользователям присутствовать в визуализированном пространстве. Например, это могут быть технические специалисты, выполняющие удаленный ремонт и устранение неисправностей, врачи, выполняющие удаленные операции или лекторы, производящие дистанционное обучение. Все они могут извлечь выгоду из воспроизведения голографического изображения.

Авторы отмечают, что 4G и ожидаемые скорости передачи данных сетей 5G могут не позволить внедрить вышеназванные технологии, но 6G сможет справиться с передачей трафика, записываемого с нескольких точек обзора, с различных углов наклона и положения наблюдателя голографического объекта.

Мансур Шафи (Mansoor Shafi)
Мансур Шафи (Mansoor Shafi)

Даже простые телефонные разговоры могут потребовать новый уровень мультимедийных возможностей. «Например, мы могли бы общаться с визуализированным присутствием, – говорит другой соавтор исследования Мансур Шафи (Mansoor Shafi – доктор наук в области электротехники Оклендского университета в Новой Зеландии). – И это обеспечило бы более яркие впечатления, чем от аудио-звонков, которые мы сейчас используем».

Еще одна многообещающая возможность, о которой говорится в исследовании, связана с тактильным интернетом. «Мы считаем, что различные сенсорные ощущения могут быть объединены с голограммами, – пишут авторы, – Использование голограмм в качестве средства коммуникации в мобильных устройствах совместно с функцией распознавания эмоций позволит контролировать наше психическое здоровье и будет способствовать социальному общению».

Миша Долер (Mischa Dohler заведующий кафедрой беспроводной связи в Королевском колледже Лондона) – другой соавтор, считает, что: «6G поможет передавать навыки по сети, это будет «интернет навыков». Сейчас мы можем общаться только с помощью аудио и видео, но мы не можем касаться объектов и перемещать их. Но это станет возможным благодаря объединению периферийных вычислений, робототехники, искусственного интеллекта, дополненной реальности и коммуникаций 6G. Интернет следующего поколения сделает коллективными навыки точно так же, как интернет сделал коллективной информацию».

Исследователь также надеется, что 6G улучшит межкристаллическую (chip-to-chip) связь. «Когда мы переходим к скоростям 200 Гбит/с и более, кабельные соединения просто за ними, если так можно сказать, не успевают, – говорит он. – По мере того, как мы движемся к более высоким скоростям передачи данных и более высокой скорости их обработки беспроводные каналы становятся одним из способов преодоления этого узкого места. Это также означает повышенную надежность, поскольку на беспроводные соединения не влияют тряска или вибрация, и более низкие затраты, так как замена кабелей «может быть дороже, чем просто установка беспроводных трансиверов на микросхемы».

Инженеры отмечают, что с выходом 6G на терагерцовые частоты возникнут огромные проблемы при создании нового оборудования. Для более скоростных устройств также потребуются и более совершенные полупроводниковые технологии. Остаются и другие проблемы, в том числе энергопотребление.

Как отмечают авторы, это исследование не является исчерпывающим и полным описанием возможностей и ограничений 6G, а скорее документированием исследований, проведенных на сегодняшний день, и интересных направлений для технологий 6G, которыми могут следовать будущие исследователи.

===================

Несколько пояснений

Деление на поколения 1, 2, 3, 4, 5, 6 и даже 7G – достаточно условное, но для нас важна не классификация, а физика явления. Разработчики уходят в более высокие частоты, где соответственно нули и единицы можно передавать значительно чаще, а также используются высокие уровни модуляций и сверх широкие полосы пропускания. В результате удается добиться спектральной эффективности канала величиной в десятки бит на герц. Причем до физического порога технологий еще очень далеко.

Вот еще один наглядный график развития технологии, представленный агентством ResearchGate. Несколько мелковато выглядит, но и на нем также видно предсказание сенсорной цифровой реальности (full sensory digital realty).

Так что ждем воплощения 3D-визуализации, которая уже была обыграна в фантастических фильмах. Причем картинку можно будет не только посмотреть со всех сторон, но потрогать и переместить объект, естественно в виртуале. 6G – это пока еще не телепортация.

Кстати о переходе из плоскости в объем говорит и Марк Цукерберг, объявивший о планах перехода фейсбук в 3D. Вероятно мечты подкрепляются приближающимися к практической реализации новыми технологиями.

— — — — — —

Дата-центр ITSOFT – размещение и аренда серверов и стоек в двух ЦОДах в Москве; colocation GPU-ферм и ASIC-майнеров, аренда GPU-серверов. Лицензии связи, SSL-сертификаты. Администрирование серверов и поддержка сайтов. UPTIME за последние годы составляет 100%.

Source link

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован.