To ma być przełom w tworzeniu ultraszybkiego internetu 6G. Znika wielka przeszkoda

Naukowcy opracowują technologię ultraszybkiego przesyłania danych, która może stać się jednym z filarów telekomunikacji szóstej generacji. Chodzi o „zakrzywianie” transmitujących dane wiązek świetlnych.

Dlaczego to takie ważne? Infrastruktura 6G następnej generacji ma zaoferować olbrzymie przepustowości, ale wymaga to pracy na jeszcze wyższych częstotliwościach, które są łatwe do zakłócenia z powodu przeszkód fizycznych na drodze sygnału. W przeciwieństwie do 5G, która działa głównie w pasmach poniżej 6 gigaherców (GHz), 6G ma będzie działać w widmie subterahercowym (THz) między 100 a 300 GHz i pasmach THz, tuż pod podczerwienią.

Głównym wyzwaniem związanym z wysoką częstotliwością 5G i przyszłym 6G jest to, że światło (koncepcja Visible Light Communication zakłada wykorzystanie błysków światła do przesyłania informacji) wymaga bezpośredniego „widzenia się” nadajnika i odbiornika.

Kluczem zakrzywianie światła

Jednak w badaniu opublikowanym w czasopiśmie „Nature's Communications Engineering” amerykańscy naukowcy poinformowali, że można skutecznie zakrzywiać sygnały wysokiej częstotliwości wokół przeszkód, takich jak np. mury czy budynki. Stworzyli odpowiednie nadajniki i wykazali skuteczność ich działania podczas eksperymentów. – Jest to pierwsze na świecie zakrzywione łącze danych, kamień milowy w realizacji wizji 6G wysokiej szybkości transmisji danych i wysokiej niezawodności – powiedział Edward Knightly, współautor badania i profesor inżynierii elektrycznej i komputerowej na Rice University.

– Chcemy przesyłać więcej danych w ciągu sekundy. Potrzebujemy więc większej przepustowości, a ta po prostu nie istnieje przy użyciu konwencjonalnych pasm częstotliwości – wyjaśnia Daniel Mittleman, profesor w Brown's School of Engineeringstatement. Jego zdaniem, dostarczając sygnał zakrzywioną trajektorią, przyszłe sieci 6G nie będą musiały być pokryte tak dużą liczbą odbiorników i nadajników. – Jednym z kluczowych pytań, które wszyscy nam zadają, jest to, jak wiele można zakrzywić i jak daleko – powiedział Mittleman. – Musimy to jeszcze oszacować.

Człowiek może stać się anteną

Odkrycie amerykańskich naukowców nie oznacza wcale, że prace nad 6G są w zupełnych powijakach. Wręcz przeciwnie. Ze świata docierają kolejne informacje o testach i nowych koncepcjach rozwoju. Jak podał Science Alert, w Japonii na prototypowym sprzęcie osiągnięto właśnie prędkość transmisji danych na odległość 100 metrów rzędu 100 Gb/s, czyli do 20 razy szybciej niż w 5G i 500 razy szybciej niż otrzymuje się na przeciętnym smartfonie obsługującym 5G. Testy przeprowadziły koncerny produkujące rozwiązania telekomunikacyjne NTT, NEC i Fujitsu wraz z operatorem Docomo.

Chiny, które stały się potentatem w produkcji sprzętu dla 5G, idą jeszcze dalej i zamierzają zaoferować nową technologię, wykorzystując również sieć 26 tys. satelitów na niskiej orbicie okołoziemskiej. Szybko uczyniłoby to nowy system w pełni globalnym. W ramach testów wystrzelono już pierwszego satelitę.

Wkrótce zapewne usłyszymy o kolejnych wynalazkach i koncepcjach usprawnienia działania 6G. Jednym z pomysłów, budzącym kontrowersje, jest uczynienie ludzi ekologicznymi (zasilanymi energią z ciała) antenami. Taką wizję stworzyli naukowcy z University of Massachusetts Amherst.

6G: szybkość i brak opóźnień

Na rynku telekomunikacyjnym dominuje obecnie, wprowadzana od 2019 roku, technologia 5G. Ta następna generacja mobilnego internetu po 4G oferuje duże prędkości przesyłania danych. To maksymalnie około 20 Gb/s, podczas gdy w standardzie 4G mówimy o 600 Mb/s. 6G ma być kolejnym skokiem, co najmniej do 1 Tb/s (a może nawet do 8 Tb/s), przy wykorzystaniu znacznie wyższych częstotliwościach, od 100 GHz do nawet 3THz. Efekt byłby taki, że o ile w 5G ściągnięcie filmu fabularnego powinno trwać kilka sekund, to w 6G to już 142 godziny filmów w sekundę (według obliczeń Digital Trends).

Ale nie tylko o prędkości tu chodzi, a także o praktycznie zerowe opóźnienia. Możliwości jego zastosowań rysują się imponująco. Według prezesa Nokia Bell Labs Marcusa Weldona będzie to połączenie świata fizycznego, świata wirtualnego, sztucznej inteligencji oraz systemów biologicznych. Wniesie na nowy poziom medycynę z operacjami prowadzonymi w sposób zdalny z ogromnych odległości. W służbie zdrowia, jak i przemyśle pojawi się technologia cyfrowych bliźniaków (przewidzi problemy i je rozwiąże), a wideokonferencje zaoferują poszerzoną sferę zmysłów. Pojawi się komunikacja holograficzna, w której rozmówca „stanie” przed nami, zamiast tkwić na ekranie komputera czy smartfona. W sposób masowy pojawią się zasilane 6G roboty czy pojazdy autonomiczne, a także usługi związane ze sztuczną inteligencją.

5G nie powiedziało ostatniego słowa

Nowa technologia ma zacząć działać w okolicach 2030 r. Jednak operatorzy niechętnie wypowiadają się na temat 6G, skupiając się na wyciśnięciu, ile się jeszcze da z 5G, w które zainwestowali grube miliardy w ostatnich latach. Tymczasem oczekiwanych profitów wciąż nie widać. Wykorzystanie przez konsumentów tej technologii pozostaje niskie. Wiele obecnego sprzętu jest tylko nakładką na technologii 4G, a samodzielne 5G, które ma pozwolić na pełne wykorzystanie potencjału tej technologii, jest dopiero teraz wprowadzane w większej skali. W dodatku przed 5G jest jeszcze poważne usprawnienie określane jako 5G advanced, które zostanie wprowadzone dopiero za kilka lat.