El futuro del 5G está roto. He aquí por qué necesitamos 6G

¿Crees que 5G traerá experiencias de realidad virtual, realidad aumentada y aumentada? ¿Y qué hay de 8K VR, 6DoF y video volumétrico? Piensa otra vez. Las telecomunicaciones, los científicos y los gobiernos han restablecido las expectativas sobre 5G y han descubierto que faltaba.

«Cuando profundice en las hojas de ruta para XR y video volumétrico e IoT industrial, lo alertará muy rápidamente sobre lo que es posible con 5G y que no podrá respaldar una hoja de ruta a más largo plazo para estos casos de uso», dijo Alan Carlton, vicepresidente de InterDigital Europa. . «6G tiene que terminar el trabajo que tiene que hacer 5G».

5G no está roto, pero su diseño no es suficiente para alcanzar su potencial, afirma. A pesar de la desconfianza en algunos círculos, no hace mucho tiempo que a veces se necesitará una nueva generación después de 5G, el estándar internacional 6G ya está en camino.

Desde el punto de vista de las telecomunicaciones, es preocupante que su capacidad para recuperar su inversión en 5G se haya basado en parte en la venta de nuevas aplicaciones de video a los consumidores: VR, realidad aumentada y mixta, transmisión 4K. Aunque los «niveles básicos» de esta versión serán posibles, quedará mucho sobre la mesa si 6G no completa la tarea.

«¿Puedes decir: ‘¿No debería habernos dado a todos 5G? «Pero la verdad es que 5G solo abrirá la puerta a este plan XR», dice Carlton. «Si observa el KPI básico de 5G, la ambición es un enlace descendente de 100 Mbps y un enlace ascendente de 50 Mbps como la capacidad ubicua promedio. El plan a largo plazo de XR es lograr una experiencia verdaderamente ubicua. [To get there] necesita aumentar la tasa de datos promedio de gigabytes a más gigabytes entregados a su dispositivo. «

Según Carlton, “La generación actual de video 4K de 360 ​​° necesita entre 10 y 50 Mbps [to reach the consumer] y la nueva generación de 360 ​​° 8K requiere 50-100 Mbps, que ya es más de lo que 5G puede ofrecer.

«Mirando hacia el futuro con 6 grados de libertad (6DoF) o video de vista abierta, tecnologías que son esenciales para una experiencia inmersiva completa, esto requiere velocidades de 200 Mbps a 5 Gbps. Puede ver cómo 5G será un desafío. En algunos, obtendrá experiencia con el nivel XR con 5G, pero el plan XR y la tecnología de procesamiento visual romperán 5G en el futuro.

«En mi opinión, tendrá una gran experiencia con XR en aplicaciones industriales para redes privadas de IoT. [running at 400Gbps over 5G] y experiencias XR decentes a un nivel básico para los propósitos del consumidor, pero para obtener una experiencia inmersiva completa «en cualquier lugar, en cualquier momento», 5G es al menos un orden de magnitud corto. «

XR ni siquiera es el caso de uso más exigente para video. La holografía es una aplicación que generalmente se conoce como un caso de uso futurista, pero una estimación conservadora de lo que necesita el video holográfico se acerca a un terabyte en velocidad de datos.

«El video holográfico se encuentra todavía al final de la hoja de ruta de video de volumen. El 6G juega un papel en la apertura de las puertas de la hoja de ruta de una manera que el 5G no está destinado en principio «.

Además de no poder entregar suficientes datos lo suficientemente rápido para aplicaciones como el video volumétrico, está claro que 5G simplemente no está diseñado para los casos de uso ultraprecisos en tiempo real descritos en los escenarios 5G (cirugía remota, robótica remota de precisión en la industria). .

«Qué pasa con nosotros [need] no es solo un servicio de banda ancha móvil mejorado (eMBB) o un servicio de comunicación de tipo máquina masiva (mMTC) o un servicio ultra confiable y de baja latencia (URLLC). En resumen, con 6G, necesitaremos eMBB ++, mMTC ++, URLLC ++ y alguna nueva capacidad de servicio que probablemente combine tecnologías físicas y virtuales que se traducirán en cosas como el despliegue ubicuo de funciones XR en el mundo.

Carlton continúa: «El punto es que todo lo que se habla sobre el corte de red es una especie de fuerza bruta para hacer cosas. La implementación de dos o más segmentos de red está bien para un número limitado de implementaciones, pero llegar a una escala masiva no es la arquitectura más elegante. Eso es lo que piensa la gente ahora. »

Ya existen semillas de cambio en 3GPP 17. NR-Lite ofrece funciones híbridas, una combinación de URLLC y mMTC. «Se espera que necesitemos algo más para obtener un sistema verdaderamente completamente flexible que sea capaz de soportar todos estos servicios híbridos. Eso requerirá el desarrollo de 6G «, dice.

Si bien las redes 5G se han diseñado para operar a frecuencias extremadamente altas en las bandas de ondas milimétricas, 6G utilizará tecnología de espectro aún mayor. La investigación en esta área también revela grietas en la arquitectura 5G.

«Si nos acercamos a las capacidades de Gbps en todas partes, la única forma de hacerlo es hacia arriba», dice. «Simplemente llegó a nuestro conocimiento entonces. 3GPP ya ha presentado un elemento de trabajo que explora las bandas del espectro de 72 GHz y respalda las aplicaciones XR preliminares.

«Pero incluso si comienza a presionar a 80 GHz o 100 GHz, está surgiendo un problema importante con el diseño digital de los métodos de multiplexación por división de frecuencia ortogonal (OFDM). Tiene que ver con la física del silicio oscuro. Entre los que investigan, ya hay rumores y discusiones de alto espectro de que debemos pasar a un diseño digital / analógico más híbrido. Existe un caso razonable en el sentido de que cuando pasamos de 5G a 6G necesitaremos un diseño de radio realmente nuevo. «

Otra tecnología potencial que juega en las arquitecturas 6G son las metasuperficies inteligentes. Las metasuperficies electromagnéticas se pueden caracterizar como inteligentes si son capaces de realizar funciones más ajustables.

«Esto resulta bastante prometedor porque trae un aumento turbo en la velocidad de línea y velocidades de datos», dice Carlton. «Se trata de pegar una antena inteligente a un canal de radio que puede manipular la ley de Snell (una fórmula para las ondas de luz que se usa para describir la relación entre los ángulos de incidencia y refracción). Así que estamos hablando de introducir un elemento completamente nuevo de RAN en la red, que aún no existía. «

Carlton lo describe como “la última frontera de una red de software, donde literalmente podemos convertir un canal de radio en una entidad programable por software.

«La física básica y la ciencia de los materiales para esta tecnología es bastante avanzada, pero solo estamos en el momento en que experimentamos con ella en la era 5G. Esta tecnología tiene el potencial de traer otro punto de inflexión a la línea 5G Ran. Puede ser una tecnología necesaria que aparecerá con toda su fuerza en la era 6G. «

6G ha pasado de la academia a los foros y a la fase de investigación industrial y creación de consenso.

InterDigital es uno de los organizadores Simposio 6G (evento que reúne a escalas industriales como AT&T, Facebook, Samsung, el Departamento de Comercio de Estados Unidos y Verizon). Esto fue anunciado por el presidente de la FCC, Ajita Pai, y el director del NIST, Walter Copan, como oradores.

Otras iniciativas incluyen la Universidad de Finlandia en Oulu; Sony, Intel y Nippon Telegraph and Telephone Corporation (NTT), colaboraciones y otras de Samsung y LG.

«Es probable que todas estas actividades converjan en un documento de documentación de ITU 2030 con estandarización que debería comenzar en 6G alrededor de 2025», dice. «Desde 2030, puede ver el lanzamiento comercial de 6G».

Todo esto plantea la pregunta, ¿por qué detenerse en 6G?

«Veo la relación entre 5G y 6G como bastante simbiótica. 5G sienta las bases y 6G lo lleva a través de fronteras. El único argumento que puedo presentar a favor de 7G es si todos queremos tener una experiencia inalámbrica holográfica. Requeriría una tasa de baudios de TB loca por segundo que solo hacen con fibras ópticas. Pero tal vez sea un caso de uso que nos mueva por encima de 6G. «

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