6G (sem fio de sexta geração) é o sucessor do 5G tecnologia celular. A largura de banda e a latência das redes 6G serão significativamente maiores do que as das redes 5G devido à sua capacidade de operar em frequências mais altas. Um dos objetivos da internet 6G é fornecer comunicações com latência de um microssegundo. Assim como o 5G, o 6G aumentará a velocidade da rede, reduzindo a latência e promovendo a comunicação máquina a máquina (M2M). Espera-se que 6G se concentre na otimização da experiência de rede das máquinas e o da assinantes humanos.
Prevê-se que o mercado da tecnologia 6G permita avanços significativosavanços em imagens, tecnologias de presença e reconhecimento de localização. A infraestrutura computacional 6G será capaz de determinar o local ideal para a computação ocorrer, incluindo opções de armazenamento, processamento e compartilhamento de dados. Esta capacidade funcionará em conjunto com a inteligência artificial (IA). É crucial lembrar que o 6G ainda não é uma tecnologia operacional. Os requisitos da indústria para soluções de rede compatíveis com 6G ainda estão a anos de distância, apesar de alguns fornecedores investirem no padrão sem fio da próxima geração.
As principais diferenças previstas entre a arquitetura de rede 5G e 6G podem ser resumidas na tabela a seguir:
Em 2020, os esforços de pesquisa e desenvolvimento (P&D) do 6G realmente avançaram. A Ericsson, um dos maiores fabricantes mundiais de equipamentos 5G, especulou que os primeiros padrões para a tecnologia “6G Basic” poderiam ser lançados em 2027. Em 2030, a Internet 6G deverá estar à venda. Para aumentar a capacidade, reduzir a latência e melhorar a partilha do espectro, a tecnologia faz melhor uso do espectro terahertz (THz) e da rede de acesso rádio distribuída (RAN).
Porque não existe, não sabemos. Existem, no entanto, certos conceitos que começam a circular e que oferecem uma solução possível.
A transmissão de dados de ultra-alta frequência é o foco principal da pesquisa 6G. Embora o 5G atualmente não utilize frequências acima de 39 GHz, em princípio, ele pode operar até aproximadamente 100 GHz. Para 6G, os pesquisadores estão trabalhando para descobrir como transferir dados usando ondas na faixa de terahertz (THz) ou centenas de GHz. Embora estas ondas sejam bastante pequenas e delicadas, a vasta quantidade de espectro desocupado na alta atmosfera permitiria velocidades de dados surpreendentes.
Faltam materiais semicondutores que possam operar em vários THz. Podem ser necessários conjuntos enormes de antenas minúsculas para obter qualquer alcance dessas frequências. Os pesquisadores precisarão criar modelos que permitam que os dados percorram caminhos extremamente complicados, a fim de superar os efeitos do vapor d'água no ambiente, que dispersa e reflete os sinais THz.
Os sistemas sem fio atuais só permitem transmitir ou receber em qualquer frequência de uma só vez. Você pode particionar seus canais por frequência (FDD) ou configurando intervalos de tempo (TDD) para permitir a comunicação bidirecional. Encontrar uma solução para enviar e receber simultaneamente na mesma frequência usando cálculos extremamente complexos poderia aumentar em duas vezes a eficiência do espectro disponível (e ser totalmente incompatível com as redes existentes). Muitas pessoas brilhantes estão trabalhando duro para descobrir como fazer isso, embora ninguém saiba como fazê-lo ainda.
Embora o 5G ainda seja principalmente um sistema hub-and-spoke no qual os dispositivos do usuário final (telefones) se conectam a estações base (torres de celular) que se conectam a um backbone, a rede mesh tem sido um problema importante em muitos círculos de redes há anos. Talvez o 6G permita que os gadgets atuem como impulsionadores de dados uns para os outros, permitindo que cada dispositivo use e estenda a cobertura.
A computação dividida é uma inovação 5G, mas o 6G pode torná-la muito mais eficaz. A velocidade de transferência de dados entre dispositivos é chamada de latência. Quanto menor a latência, mais o seu celular pode contar com a computação dividida, na qual alguns dados são processados localmente e outros são processados em outro lugar e transmitidos. Isso é crucial para aplicativos que fornecem ao seu dispositivo um fluxo contínuo de informações sofisticadas, porque um dispositivo que você tem em mãos nunca será tão poderoso quanto os supercomputadores na nuvem.
O objetivo do 6G é atingir latência abaixo de 1 ms, o que exigirá muitos outros avanços tecnológicos, mas poderá permitir alguns aplicativos de computação divididos muito interessantes. Por exemplo, você pode ter óculos de realidade aumentada que enviam informações sobre o que você vê – por exemplo, uma fantástica obra de arte de rua – para a nuvem e as obtém em tempo real, sem qualquer processamento local, junto com detalhes sobre o artista ou até um vídeo do mural sendo pintado.
Um white paper da Universidade de Oulu sugere que uma nova versão do Protocolo de Internet (IP) também pode ser necessária. Como resultado, a estrutura da Internet como um todo mudaria. O artigo descreve um pacote IP atual como sendo uma carta de primeira classe, com um envelope endereçado e algumas folhas de texto; um pacote de “novo IP” seria como um pacote FedEx que inclui roteamento e informações prioritárias.
Todas essas coisas andam juntas. A rede mesh, por exemplo, pode ser capaz de resolver problemas provocados pelo alcance limitado dos sinais terahertz. Uma tecnologia de curta distância pode operar em uma área muito mais ampla se seus dados puderem passar do telefone para o casaco de alguém, para um carro na rua, para um poste de luz e, finalmente, para uma estação base.
Para abandonar o modelo de cliente único e servidor único, a comunicação 5G começou a implementar o princípio da Internet de arquitetura orientada a serviços (SOA). No nível de aplicativos e serviços de rede, muitos serviços de Internet também passaram de monolíticos para microsserviços colaborativos, e a implantação de serviços evoluiu de hardware de servidor dedicado para virtualização em infraestrutura em nuvem. Este método, no entanto, foi restrito ao plano de controle, à rede central (CN) e ao plano de gerenciamento com uma arquitetura de gerenciamento baseada em serviços (SBMA), em vez de ir até uma arquitetura baseada em serviços de ponta a ponta. arquitetura (SBA) e continuou a contar com hardware especializado executando nós de rede de acesso de rádio (RAN) logicamente distintos. Com o 6G, prevê-se que o SBA será capaz de se estender por toda a rede, em todos os planos e de ponta a ponta, incluindo CN, RAN e terminais. Isso permitirá uma flexibilidade operacional e de implantação muito maior, apoiará conceitos de rede de redes e facilitará a integração e a escalabilidade de subsistemas.
Nos últimos dez anos, as técnicas de IA/ML, especialmente a aprendizagem profunda, cresceram rapidamente e agora estão sendo usadas em uma variedade de categorização de imagens e campos relacionados à visão computacional, desde redes sociais até segurança. Ao eliminar a complexidade e permitir que a IA/ML descubra a maneira ideal de comunicação entre dois endpoints, prevê-se que a IA/ML fará a transição de um aprimoramento para uma base em 6G.
O fornecimento de conectividade de rádio depende fortemente do espectro. Cada nova geração móvel precisa de um novo espectro pioneiro que ajude a maximizar as vantagens de uma tecnologia de ponta. Será também crucial fazer a transição do actual espectro de comunicações móveis da tecnologia mais antiga para a nova. Prevê-se que os novos blocos pioneiros de espectro para 6G estejam em bandas baixas de 460 a 694 MHz para cobertura extrema e sub-THz para taxas de dados de pico superiores a 100 Gbps, e bandas médias de 7 a 20 GHz para células urbanas externas, permitindo maior capacidade em condições extremas. MIMO.
A capacidade do 6G de detectar o ambiente, as pessoas e os objetos seria sua característica mais proeminente. Ao coletar sinais que são refletidos em objetos e identificar seu tipo, forma, localização relativa, velocidade e possivelmente até qualidades materiais, a rede se transforma em uma fonte de informações situacionais. Em conjunto com outras modalidades de detecção, esta forma de detecção pode ajudar a construir um “espelho” ou contraparte digital do mundo físico, estendendo as nossas sensações a todos os pontos que a rede toca. Ao combinar esses dados com IA/ML, a rede se tornará mais inteligente e oferecerá novas perspectivas do mundo físico.
Para atender aos mais rigorosos requisitos de conectividade, incluindo latência inferior a um milissegundo, o serviço Ultra-Reliable Low-Latency Communication (URLLC), introduzido com 5G, será melhorado e desenvolvido em 6G. A transmissão simultânea, vários saltos sem fio, conexões entre dispositivos e IA/ML podem aumentar a estabilidade da rede. A experiência de comunicações de vídeo em tempo real, experiências holográficas ou mesmo modelos de gêmeos digitais atualizados em tempo real por meio da implantação de sensores de vídeo será melhorada pela banda larga móvel aprimorada, juntamente com menor latência e maior confiabilidade.
Podemos antecipar cenários de uso na era 6G onde as redes possuem sub-redes com requisitos únicos, formando redes de redes com redes como endpoint. Uma rede de área corporal ou uma rede de área automotiva, por exemplo, pode ter centenas de sensores implantados em uma área inferior a 100 metros. Para que o sistema da máquina funcione, esses sensores devem se comunicar em 100 microssegundos e com altíssima confiabilidade. Tornar as redes dentro de carros ou robôs verdadeiramente sem fio abrirá uma nova era para os projetistas desses dispositivos, já que eles não precisarão mais instalar sistemas de cabos longos e volumosos.
O 5G é o primeiro sistema projetado para operar no ambiente empresarial/industrial, substituindo a conectividade com fio. As indústrias precisarão de projetos cada vez mais sofisticados que possam permitir maior flexibilidade e especialização à medida que a demanda e a pressão sobre a rede aumentam.
O núcleo do 5G contará com arquitetura baseada em serviços, e as implantações nativas da nuvem serão expandidas para incluir partes da RAN. A rede também será implantada em ambientes de nuvem heterogêneos que misturam nuvens privadas, públicas e híbridas. Haverá também oportunidades de reduzir custos através da combinação de funções à medida que o núcleo da RAN se torna mais descentralizado e as camadas superiores se tornam mais centralizadas. Um nível sem precedentes de automação de rede que reduz os custos operacionais será alcançado por novas soluções de orquestração de redes e serviços que aproveitam os avanços de IA/ML.
Os ataques cibernéticos visam cada vez mais diferentes tipos de redes. Métodos de segurança fortes devem ser implementados devido à natureza dinâmica das ameaças. As redes 6G serão resistentes a perigos como o bloqueio. Ao desenvolver novos ambientes de realidade mista que incluam representações digitais de objetos reais e imaginários, as preocupações com a privacidade devem ser levadas em conta.
O 6G inaugurará uma nova era em que bilhões de dispositivos, pessoas, carros conectados, robôs e drones produzirão Zettabytes de dados digitais nos próximos dez anos. Para poder lidar com aplicações cada vez mais difíceis, como a telepresença holográfica e a comunicação imersiva, o 6G terá de aderir a padrões mais rigorosos. A década de 2030 pode ficar na história como o início da implantação generalizada da robótica móvel pessoal.
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