Posle pete, dolazi šesta generacija

Prve korake na razvoju šeste mobilne generacije napravila je Kina. Trenutno u Kini 5G mrežu tri najveća operatora koristi oko 10 miliona ljudi, što je čini prvom 5G zemljom u svetu. Zbog toga je bilo sasvim očekivano da ona prva pokrene razvoj 6G mreže. Neposredno nakon nje u razvoj 6G mreže uključio se i Japan. Značajne aktivnosti preduzete su i u Rusiji, SAD, Južnoj Koreji i nekim evropskim zemljama (Nemačka, Švedska, Finska).

Sve počinje na Dalekom Istoku

U razvoj buduće mobilne mreže uključilo se kinesko Ministarstvo nauke i tehnologije, pa su u novembru 2019. oformljene dve radne grupe za 6G. Prvu grupu čine predstavnici kineskih ministarstava, čiji je zadatak podrška drugoj radnoj grupi sastavljenoj od 37 eminentnih stručnjaka sa univerziteta, istraživačkih instituta i kompanija iz različitih oblasti tehnike i tehnologije. Među prvima se priključila kompanija Huawei, svetski lider u 5G tehnologiji.

S obzirom na to da je 5G u Japanu već u širokoj upotrebi, iako je u startu Japan zaostajao za Amerikom i Južnom Korejom, u razvoj 6G mreže uključuje se i Zemlja izlazećeg sunca. Japanska vlada je početkom 2020. donela odluku da otpočne pripreme za razvoj mreže nove generacije, sa ciljem da 6G mreža zaživi do 2030. godine. Osnovala je ekspertsko stručno veće, čiji zadatak je da razradi strategiju prelaska na novi mobilni format.

Rusija će se svakako uključiti i dati svoj doprinos razvoju 6G tehnologije, pa se probne platforme za 6G otvaraju u Moskvi i Sankt Peterburgu. U SAD je takođe osnovana alijansa za budući razvoj 6G tehnologije ATIS (Alliance for Telecommunications Industry Solutions). Priključile su joj se brojne kompanije – Apple, Google, Microsoft, Facebook, Cisco, AT&T, Hewlett Packard Enterprise, Intel...

Ključne 6G tehnologije

Iako detaljne informacije o primenjenim tehnologijama i arhitekturi 6G još uvek nisu publikovane (standard još uvek nije definisan), po svemu što je najavljeno, 6G mobilne mreže bi trebalo da nadograde mrežu prethodne pete generacije, uz povećanje brzine prenosa podataka, efikasnosti, kvaliteta usluge (QoS), kao i broja uređaja koji će se na njenoj platformi povezivati. Komunikacija će biti zasnovana na satelitskom Internetu. Kako kažu stručnjaci koji rade na razvoju 6G, definitivno ćemo se s tom mrežom osloboditi žica i zemaljske infrastrukture.

Za postizanje ovih zahteva koriste se mnoge napredne tehnologije: frekvencija reda teraherca (omogućava veliku dostupnost propusnog opsega), unapređena tehnologija primenjenih antena (da bi podržavale tako visoku frekvenciju, antene koje se koriste za 5G tehnologiju za opseg mm-Wave 5G moraju biti unapređene korišćenjem metamaterijala), kao i evolucija u dupleksu (istovremeno slanje i prijem podataka na istoj frekvenciji).

Posebno su značajna neophodna prilagođenja u mrežnoj topologiji, upotreba nezemaljskih komponenata mreže kao što su sateliti i pseudosateliti (High-Altitude Pseudo Satellites – HAPS), zatim deljenje spektra (omogućava višestrukim entitetima da ga koriste efikasnije), kao i sveobuhvatni AI za optimizaciju ukupnih sistema i performansi sistema. Primeniće se i podeljeno računarstvo – jedna od najatraktivnijih karakteristika koja će omogućiti deljenje računarskih resursa između mobilnih uređaja i servera u oblaku, što smanjuje troškove i povećava procesorsku snagu mobilnih uređaja. Za postizanje usluge visokog kvaliteta (u skladu sa QoS), za interaktivne usluge s velikom brzinom prenosa podataka i nisko kašnjenje primeniće se tehnologija High Precision Network – HPN. Sve ove tehnologije nose specifičnu problematiku, kao što su gubici putanje, velika apsorpcija u atmosferi, mala sposobnost prodiranja i povećana složenost RF modula. U predstojećim godinama eksperti po raznim grupama širom sveta trudiće se da sve te probleme blagovremeno prevaziđu i ponude odgovarajuća rešenja.

Infrastruktura 6G mreže

Mobilna mreža šeste generacije predstavljaće jedinstvenu informacionu strukturu zasnovanu na baznim stanicama i satelitima u aerokosmičkom prostoru, ali je pritom neophodna i podrška terminala iz svih mesta.

Za 5G (a sada i 6G) mreže se koristi područje talasne dužine milimetarskog opsega (ako više volite da se izražavate navodeći frekvencije, to je terahercni opseg). Viša frekvencija povećava brzinu prenosa podataka, smanjuje kašnjenje, ali i dimenzije baznih stanica.

Viša frekvencija (reda GHz i THz) neminovno smanjuje i domet talasa. S obzirom na to da se radi o kraćim rastojanjima, podaci se prenose velikom brzinom, uz minimalnu potrošnju energije i malu elektromagnetnu emisiju.

Mreža 6G će funkcionisati na bazi satelitskog Interneta. Sa istim zadatkom ostvarenja superbrzog Interneta lansirani su i sateliti Starlink (njih 60) kompanije SpaceX (Elon Musk), a u Rusiji se za narednu godinu priprema sličan projekat pod nazivom Sfera. Kina je prva u svetu, početkom novembra 2020, lansirala satelit kojim će testirati 6G mrežu, tako što će ispitivati performanse frekventnog područja 6G mreže u svemiru. Lansiran je raketnim nosačem Long March 6 iz satelitskog lansirnog centra Taiyuan. Satelit je dobio naziv po kineskom Univerzitetu za elektronsku nauku i tehnologiju (UESTC). Jedan je od tri kineska satelita koja su u naučne svrhe uspešno lansirana u orbitu, pored 10 komercijalnih satelita za daljinsko očitavanje. Sem testiranja 6G mreže, koristiće se i za praćenje i sprečavanje potencijalnih šumskih požara i katastrofa na poljoprivrednim usevima.

Znatno bolji kvalitet života

Performanse nove mreže trebalo bi da budu znatno bolje od onoga što obećava peta generacija mobilne telefonije. Mreža 5G je dizajnirana da dostigne brzinu od 20 Gbps i da koristi frekvenciju do 100 GHz, dok bi 6G mreža trebalo da omogući brzinu do 1000 Gbps i da koristi frekvenciju 3 THz. Očekuje se i da će kašnjenje (latencija) pri prenosu podataka biti znatno manje. Kod 5G mreže ono iznosi 1 ms, a kod 6G bi trebalo da bude 1000 puta manje – svega jedna mikrosekunda.

Sve to bi trebalo da poboljša kvalitet života ljudi. U svakodnevnom životu 6G mreža će omogućiti lako preuzimanje video-sadržaja. Na primer, sadržaj u trajanju od 142 sata (ili oko 70 filmova prosečnog trajanja od dva sata) može se preuzeti za samo jednu sekundu. Još značajniji je napredak koji bi ova mreža mogla da donese u razvoju i funkcionisanju autonomnih vozila ili u medicini, gde se već uveliko koristi robotska oprema za operacije i druge funkcije, roboti funkcionišu na osnovu daljinskih komandi lekara.

Potencijalne primene 6G tehnologije su i za M2M komunikaciju pri upravljanju uređajima u pametnim kućama, pametnim fabrikama i gradovima. U oblasti zabave, 6G tehnologija će doneti značajne prednosti povećanjem efekta virtuelne realnosti u kompjuterskim igrama.

Sve će to imati i svoju cenu. Infrastruktura zahteva ogromna ulaganja, a i lični satelitski Internet (na primer, Iridium) za sada je skup. Da i ne pominjemo terahercne prijemnike neophodne za prijem signala. Ipak, za desetak godina mnogo toga će se desiti i nauka će napredovati...