Docomo, NEC, NTT и Fujitsu тестируют субтерагерцовую технологию 100 Гбит/с в качестве предшественника 6G
На этой неделе компании Docomo, NEC, NTT и Fujitsu объявили о новых испытаниях «беспроводного устройства», способного развивать скорость 100 Гбит/с и работающего в диапазонах частот 100 ГГц и 300 ГГц. Компании заявили, что их работа является предвестником будущих сетей 6G.
Следует уточнить, что для 6G ещё слишком рано говорить о каких-либо конкретных шагах. 3GPP — это основная организация по стандартизации для сотовых сетей G, включая 4G и 5GКомпания продолжает работу над своей коллекцией спецификаций Release 18 для систем 5G Advanced. Ожидается, что Release 20 будет содержать первые спецификации 6G, которые позволят запустить коммерческие сети 6G (по крайней мере, те, которые соответствуют общепринятым стандартам) к 2030 году.
Тем не менее, такие компании, как Docomo и Fujitsu, продолжают экспериментировать с технологиями, которые в будущем могут войти в стандарт 6G. Их работа отчасти показательна: «На сегодняшний день испытания совместно разработанного беспроводного устройства показали сверхвысокую скорость передачи данных 100 Гбит/с в диапазонах 100 ГГц и 300 ГГц на расстоянии до 100 метров. Для сравнения, 100 Гбит/с примерно в 20 раз быстрее, чем максимальная скорость передачи данных 4.9 Гбит/с в современных сетях 5G».
Новые испытания компаний проводятся в субтерагерцовом диапазоне, то есть в спектре, значительно превышающем диапазоны, используемые для 4G и 5G. Именно поэтому испытания проводились в помещениях и на расстоянии до 100 метров.
Характеристики распространения
В целом, сигналы, передаваемые в низкочастотных диапазонах, распространяются на большее расстояние, чем сигналы в высокочастотных диапазонах. Однако высокочастотные диапазоны, например, субтерагерцовый, как правило, обеспечивают гораздо более высокую скорость передачи данных.
Всё это не вызывает удивления. Некоторые ранние сети 5G в США работали в миллиметровом диапазоне (mmWave), который обычно находится между 20 и 30 ГГц. В результате передача данных в этих диапазонах осуществлялась на расстояние всего нескольких тысяч футов и, как правило, не могла проходить сквозь здания или другие объекты.
Неудивительно, что подобные сети 5G миллиметрового диапазона не распространились за пределы стадионов и городских районов. В результате, в мире не так много операторов, которые приступили к развертыванию собственных сетей миллиметрового диапазона.
Сегодня большинство проектов 5G в США и за рубежом реализуются в среднечастотном диапазоне, как правило, от 2 до 4 ГГц. В результате они могут обеспечивать связь на гораздо больших расстояниях, чем сети миллиметрового диапазона.
С точки зрения построения сети это означает, что операторы 5G в среднем диапазоне могут в основном использовать те же передающие площадки для 5G, что и для 4G. Им не нужно инвестировать в строительство тысяч или миллионов новых передающих площадок, которые были бы необходимы для широкомасштабных сетей миллиметрового диапазона.
Новый взгляд на миллиметровые волны
Однако стоит отметить, что вокруг миллиметровых волн появились новые разговоры. «Последние четыре года были сложным периодом для технологии миллиметровых волн, но компания Mobile Experts смогла выявить восходящий рост, связанный с фиксированным беспроводным доступом (FWA), места с высокой плотностью размещения (стадионы и аэропорты), частный 5Gа также транспортные приложения (линии метро и поезда)», — написали аналитики Mobile Experts в недавнем отчете.
Операторы мобильной связи «Из-за широкого покрытия миллиметровыми волнами на открытом воздухе компаниям не удалось добиться эффективной разгрузки данных для своих низкочастотных сотовых сетей», — заявил в пресс-релизе Дэн Макнамара, ведущий аналитик фирмы. «В результате за последние три года рынок миллиметровых волн был переориентирован на очень специфические приложения».
Действительно, производители продолжают искать возможности для внедрения 5G именно в миллиметровом диапазоне волн.
А что всё это значит для 6G? Во-первых, субтерагерцовые диапазоны, такие как 100 ГГц и 300 ГГц, вряд ли станут основными диапазонами для 6G. Крупные поставщики оборудования, такие как Nokia и Ericsson, начали ставить так называемые «сантиметровые» диапазоны спектра — от 7 ГГц до 20 ГГц — в центр своих предложений для 6G.
Предчувствуя будущее
Так почему же вообще стоит сосредотачиваться на субтерагерцовых диапазонах? Одна из причин заключается в том, что 6G в таких диапазонах может наделить базовые станции и пользовательские устройства возможностью «сканирования», позволяя радиосигналам определять размер и форму любого неподключенного объекта и, возможно, даже выяснять, из чего он сделан. «Возможно, радиосигнал 6G мог бы опустить свои невидимые пальцы в почти пустой пивной бокал и сообщить бармену о необходимости долить напиток», — написал мой коллега Иэн Моррис.
В новом отчете ETSI рассматриваются некоторые варианты использования подобных технологий: «Мобильным роботам также требуется высокоточная съемка и локализация, которые могут быть обеспечены в терагерцовом диапазоне», — говорится в отчете ассоциации. «Мобильным роботам необходимо не только определять свое местоположение в статической среде, но и относительно других мобильных роботов, людей и движущихся объектов. ... Группа взаимодействующих роботов, собирающих или совместно переносящих объект, может нуждаться в высокоточной съемке и локализации для успешного выполнения одной или нескольких задач».
И это лишь один из более чем десятка потенциальных примеров от ETSI.
Однако стоит отметить, что сенсорные технологии не ограничиваются 6G. Кабельная компания Comcast уже обсуждает новую функцию обнаружения движения для своей домашней Wi-Fi-платформы XB10. Клиенты смогут использовать приложение компании для выбора устройств и создания «зон» обнаружения движения, используя при этом сенсорные технологии.
Оплата за 6G
Стоит ли рассматривать 6G в терагерцовом диапазоне (от 100 ГГц до 10 ТГц)? Один из крупных игроков на рынке миллиметровых волн не готов делать ставку на рост спроса. Компания Crown Castle, занимающаяся строительством вышек связи и вложившая значительные средства в разработку малых сот, необходимых для передачи данных в миллиметровом диапазоне, теперь рассматривает возможность продажи своего бизнеса. Crown Castle развернула более 100 000 малых сот, в основном на открытом воздухе.
Однако другие компании сообщают о растущем спросе на беспроводные сети для использования внутри помещений. Такие сети обещают позволить владельцу здания или объекта приобрести и установить собственную частную беспроводную сеть 3.5 ГГц CBRS, а затем подключить ее к крупному общедоступному оператору беспроводной связи через Multi Operator. Базовая сеть (MOCN) стандарт. Благодаря этому заведение может обеспечить покрытие сотовой связи внутри помещений – важное условие для мест с большим потоком посетителей, таких как отели и больницы.
Действительно, спрос на подобные установки настолько высок, что такие компании, как Dense Air, сами строят такие внутренние сети, а затем окупают свои инвестиции, сдавая сеть в аренду владельцу здания. Джим Эстес, генеральный директор Dense Air, сказал, что владельцы зданий могут оплачивать беспроводное покрытие внутри помещений ежемесячно, так же, как они уже платят за электричество, воду, отопление и кондиционирование воздуха.
Беспроводная связь — это «четвертая коммунальная услуга», — сказал он. Эстес не стал говорить, сколько времени потребуется компании Dense Air, чтобы окупить инвестиции в создание таких внутренних сетей.
В любом случае, подобная тенденция может способствовать развитию 6G в терагерцовых сетях, по крайней мере, внутри помещений. В конце концов, большинство операторов 5G значительно сократили свои инвестиции в сети, и неясно, возникнет ли у них в ближайшее время желание инвестировать в 6G.
Источник: Возможно, 6G достигнет скорости 100 Гбит/с, но кто будет его развертывать? (lightreading.com)
