Pozrite si
Minulý týždeň sme mali možnosť vyskúšať si prvú komunikáciu v živej 5G sieti na Slovensku, ktorú v rámci prezentácie v Banskej Bystrici predviedli operátori 4ka a SWAN. Pôsobivá ukážka však nedala odpoveď na otázku, kedy sa dočkáme komerčnej prevádzky s použiteľným pokrytím.
Tento rok to asi nebude. Ale ani v krajinách, kde operátori už komerčnú prevádzku spustili, to nie je ešte to „pravé 5G“.
Aktuálna verzia technológie non-standalone 5G NR (new radio) totiž využíva časť 4G infraštruktúry a nekomunikuje ani v najvýkonnejších pásmach určených pre siete 5G. „Dospelá“ 5G technológia (tzv. stand alone 5G NR) je stále v prípravnom štádiu, pričom na ťahu sú výrobcovia čipov, aj národní regulátori prideľujúci frekvencie.
Dobrou správou je, že sa ešte máme na čo tešiť a užívateľská reálna skúsenosť nakoniec prinesie podstatne vyššie dátové rýchlosti ako 100 Mbit/s, ktoré pri slovenskej premiére 5G uvádzal Patrik Kollaroci, technický riaditeľ Swan Mobile pre mobilnú sieť. (Downlink počas prezentácie mierne presahoval 1 Gbit/s.)
Odpočítavanie pre 6G už začalo
Hoci šokujúce možnosti 5G v pásme mmWave si budeme naplno užívať možno až o nejakých 4-5 rokov, vedci a inžinieri už dnes pracujú na ďalšej generácii mobilných sietí.
Ak sa vám to zdá priskoro, treba si uvedomiť, že proces od začiatkov vývoja nového štandardu po jeho schválenie a uvedenie do praxe trvá zhruba desaťročie. Je preto akurát vhodný čas začať pracovať na technológii 6G.
Tento výskum už skutočne prebieha. Jedným z hráčov, ktorý priznal, že sa prácam na 6G venuje, je juhokórejský Samsung. A nie je jediný.
Aktuálne výskumníci z Irvine’s Nanoscale Communication Integrated Circuits Labs pri Kalifornskej univerzite (UCI) oznámili, že vyvinuli rádiový čip, ktorý dokáže odosielať a prijímať dáta vo frekvenčnom pásme 100 GHz, ktoré by malo byť základom pre budúce komunikačné štandardy 6G.
Ak budú nosným pásmom pre 5G technológie najsilnejšieho kalibru milimetrové vlny (zhruba v pásmach od 22 do 60 GHz), pre 6G budú kľúčové submilimetrové vlny.
Vedci v oblasti bezdrôtových technológií v USA, vo Fínsku a v Južnej Kórei sa sústreďujú na potenciál spektra submilimetrových vĺn už približne rok. Americký regulátor FCC uvoľnil pre toto experimentovanie v marci spektrum 95 GHz až 3 THz. Pre ilustráciu rádiové žiarenie s frekvenciou 3 THz má vlnovú dĺžku len 0,1 mm, čo už zasahuje do pásma infračerveného žiarenia (takzvané vzdialené (far) infračervené žiarenie, angl. skratka FIR).
Výsledky neoslňujú. Zatiaľ
Očakáva sa, že rádiové signály v pásme submilimetrových vĺn budú vďaka svojim jedinečným vlastnostiam a absencii ďalších technológií v danom spektre prenášať obrovské súbory extrémnou rýchlosťou. Ale to v pásme mmWave dokážu aj siete 5G, ako sa budeme môcť presvedčiť. Pri 6G sa ale uvažuje o kapacite prenosu z cloudu do mobilných zariadení na úrovni ľudského mozgu.
Inak povedané, ak budú siete 5G 10x až 100x rýchlejšie oproti 4G, 6G majú byť údajne 1000x rýchlejšie, ako 5G. No nekúp to! Preložené do zrozumiteľnejších asociácií to znamená stiahnutie stovky filmov za menej ako jednu sekundu, alebo rýchlosť rádu Tbit/s! To aspoň tvrdia autori videa o 6G technológii, ktoré si môžete pozrieť nižšie.
Ultrakrátke vlnové dĺžky však majú aj svoje slabiny – nutnosť priamej viditeľnosti a vysoký útlm aj pri slabšej hmle, daždi, alebo snežení. Reagovať na to musí architektúra nových sietí, ktorá bude mať zrejme hustú mriežkovú štruktúru.
V súčasnosti vytvorili vedci z UCI prototyp čipu s transceiverom o veľkosti 4,4 mm2, ktorý pracuje vo frekvenčnom pásme 115 až 135 GHz, pričom dosahuje prenosovú rýchlosť 36 gigabitov za sekundu.
„Menšou“ slabinou je dosah tohto prijímača/vysielača, ktorý zatiaľ predstavuje len 30 cm. Prototyp spotrebuje o niečo viac ako 200 mW výkonu, vrátane potrebného hardvéru na prijímanie a demoduláciu, pomocou nového prístupu k spracovaniu údajov.
„Náš čip nazývame „za 5G“ (beyond 5G), pretože rýchlosť prenosu dát, ktorú môžeme dosiahnuť, je o dva rády vyššia ako kapacita nového bezdrôtového štandardu 5G,“ vysvetľuje profesor UCI pre elektrotechniku a informatiku Payam Heydari.
Odhliadnuc od toho, že rýchlosť 36 Gbit/s rozhodne nie je „o dva rády“ (teda 100x) vyššia ako v 5G, zdá sa, že výskum 6G je dnes naozaj v plienkach. Prototyp „post 5G“ transceivera z laboratórií UCI neoslnil nejakou prevratnou myšlienkou. Na zvýšenie dátovej priepustnosti využíva hlavne „hrubú silu“, čiže širší rádiový kanál a dokáže vysielať len na vzdialenosť, ktorá je v praxi v podstate nepoužiteľná.
Ale prevratné technológie obvykle vznikajú dlho a ťažko. Na vývoji čipu sa podieľali aj spoločnosti TowerJazz a STMicroelectronics a očakáva sa, že technológia v kombinácii so správnymi anténami pre beamforming pomôže v budúcnosti nahradiť optické káble.
Aké aplikácie pre vyťaženie 6G technológií prinesie život, uvidíme až o pár rokov.