Svět se chystá na příchod superrychlých sítí

Nová generace, která je plánovaným následovníkem aktuálně nejvyspělejších 5G sítí, by mohla být spuštěna už za několik let. V praxi by se měla 6G objevit nejdříve v roce 2028, obvykle je ale zmiňován rok 2030.
Tato příští generace mobilní komunikace bude integrovat nové funkce podobné radarovým senzorům. S 6G bude možné detekovat polohu objektů v oblasti pokrytí sítě, aniž by tyto objekty musely být vybaveny rádiovým modulem, a umožní extrémně vysoké přenosové rychlosti dosahující hodnot až jeden terabit za sekundu s velmi nízkou latencí v řádu 100 mikrosekund, což je pro představu čtyřikrát rychlejší než úder blesku.

Čeká se další technologická revoluce
V případě 6G půjde o mnohem dramatičtější změny než ty, které si spojujeme s technologií 5G. Povede k řadě nových možností a nejvýraznějším krokem kupředu, který by měl standard 6G přinést, je výrazné zrychlení přenosu dat. Sítě 6. generace by měly dosahovat přenosových rychlostí v řádech tisíců gigabajtů, což představuje např. téměř 150 hodin videa v maximální kvalitě, kterou společnost Netflix nabízí, tzn. až 5 HD filmů stažených během jediné sekundy.
Sítě 6G zvýší možnosti interakce robotů a posílí roli umělé inteligence (AI), autonomní dopravy či vzdálené chirurgie a diagnostiky. Chytrá města budou schopna shromažďovat a analyzovat data v reálném čase, aby zlepšila plynulost dopravy a veřejnou bezpečnost, autonomní samořiditelná auta budou komunikovat mezi sebou i s okolní infrastrukturou. Také umožní rozvoj holografické komunikace, virtuální a rozšířená realita budou díky možnosti rychlého zpracování obrovských objemů dat prakticky v reálném čase k nerozeznání od skutečnosti.
Někteří odborníci však poukazují i na úskalí: Použití vyšších subterahertzových frekvencí přináší i nevýhody, např. reálné rychlosti 5G sítí jsou mnohem nižší než teoretické maximum, a to bude pravděpodobně platit i pro 6G. Problematická je však i podpora ze strany výrobců zařízení a obecně technologie, které si s možnostmi, jež má 6G přinést, zatím nedokáží poradit.

Asie v čele vývoje
Do průzkumu možností nové sítě se už razantně pustili hlavně asijští mobilní giganti. Asi nejdále je ve vývoji 6G Čína, která v rámci testování nové technologie zřídila v roce 2022 v areálu zimních olympijských her v Pekingu experimentální bezdrátový systém schopný streamovat více než 10 000 živých přenosů. A nejde jen o komerční technologické subjekty, podle všeho intenzivní výzkum odstartovala i čínská armáda, která v ní cítí vyšší bojový potenciál než v 5G.
Vývoji 6G sítí se v současné době nejintenzivněji věnují vědci v Jižní Koreji, kde se v jejich výzkumu angažuje zejména firma Samsung, která již nyní aktivně pracuje na vývoji kompletní infrastruktury. Korejská vláda by chtěla 6G síť spustit již v roce 2028 a pokud půjde vše podle plánu, v roce 2030 by už měla být plně využívána ke komerčním účelům.
Také japonským výzkumníkům se nedávno pomocí speciálního bezdrátového 6G zařízení vyvinutého ve spolupráci několika firem, jež se zabývají subterahertzovou technologií, podařilo v rámci testu 6G dosáhnout ultrarychlého přenosu 100 Gb/s v pásmech 100 a 300 GHz na vzdálenost až 100 m. To je přibližně dvacetkrát vyšší než maximální rychlost přenosu dat 4,9 Gb/s u současných sítí 5G.
Poněkud překvapivě se v oblasti této technologie angažují i arabské země, konkrétně Spojené arabské emiráty (SAE). Tamní Telekomunikační a digitální regulační úřad (TDRA) očekává, že tato technologie rozšíří možnosti robotiky a AI, na něž se vědci pracující v tamních výzkumných institucích silně zaměřují. SAE proto cílí na posílení digitální infrastruktury při maximálním využití schopností 6G a integraci AI. Vznikl i speciální výbor pro urychlení zavádění 6G, který vede Chalífova univerzita a jehož členy jsou výrobci, operátoři a TDRA, a má usnadňovat vědecké studie, výzkum i vývoj technických norem a specifikací pro 6G.

Připravuje se i Česko
Ani ČR však není kupodivu úplně stranou. České vysoké učení technické v Praze vede mezinárodní projekt MUSE-COM zkoumající 6G, tedy budoucí generaci mobilních sítí. Součástí tohoto konsorcia je vedle ČVUT francouzská univerzita EURECOM, finská University of Oulu a česká sekce německé společnosti Bosch, která pro 6G výzkumy poskytne své prostory v Českých Budějovicích.
„V rámci projektu zkoumáme možnosti integrace sémantické komunikace a zpracování dat na hraně mobilní sítě, tzv. Edge Computing, s využitím strojového učení pro odhad významu dat z různých typů senzorů za účelem efektivního přenosu a zpracování informace. To umožní přenášet jen vybraná významná data a v případě potřeby část nepřenášených dat zrekonstruovat na straně příjemce s využitím strojového učení, což by mělo pomoci snížit objem přenášených dat i výpočetní náročnost jejich zpracování,“ říká Zdeněk Bečvář z 6G laboratoře na ČVUT.

WiFi se sedmičkou ve znaku
Na nástup své nové generace se sedmičkou v názvu se připravuje i další rozšířená bezdrátová technologie: WiFi, která vznikla již v roce 1997. Nejnovější generace bezdrátového síťového standardu, známá také jako IEEE 802.11be Extremely High Throughput (EHT), jež navazuje na předchozí fáze WiFi 6 a 6E, je 4,8krát rychlejší než technologie předchozí generace (a 13krát rychlejší než WiFi 5) a zrychluje propustnost až na 46 Gb/s. Čtyřnásobně nižší latence umožňuje novým aplikacím pracovat vždy s nejvyšším výkonem a celkově by měla WiFi 7 umožnit až 5násobné zvýšení kapacity sítě.
Zatímco přenosový standard WiFi 6 vznikl kvůli stále rostoucímu počtu zařízení využívajících WiFi, v případě WiFi 7 je cílem zajistit pro každé zařízení vysokou rychlost s vyšší účinností a mimořádně nízkou latencí za každé situace, což bude další významný vývojový milník tohoto technologického standardu. Ačkoli technologie WiFi 6 nabídla o 37 % vyšší rychlosti, nemělo její zavedení takový vliv jako 10násobné zvýšení rychlosti, které přinesla předchozí WiFi 5 z roku 2014. Zatímco cílem WiFi 6 bylo zlepšit efektivitu spíše než rychlost přenosu dat, WiFi 7 je naopak navržena jako standard zcela nové generace s extrémní propustností (až o 480 % více než předchozí generace) a rychlostí.
Obsahuje všechny výhody WiFi 6/6E a s cílem efektivnějšího využití dostupného spektra funguje ve všech třech pásmech (2,4 GHz, 5 a 6 GHz). Dále rozšiřuje několik stávajících standardů na novou úroveň, zavádí např. ultraširoké kanály s rozsahem pásma 320 MHz (dvojnásobek toho, co přinesla WiFi 6E zvětšením šířky kanálu v 6GHz pásmu na 160 MHz) a 4K-QAM. Zavádí i některé další funkce, jako např. Multi-Link Operation (MLO), Multi-Resource Units (MRU) a Puncturing.
Součástí standardu WiFi 7 je rovněž až 16 x 16 MU-MIMO (Multi-User Multiple-Input Multiple-Output) rozhraní pro bezproblémovou funkci i datově náročných systémů. Podporuje vysílání i příjem dat více uživateli současně, což umožní plynule využívat více WiFi zařízení, která v jeden moment vyžadují větší kapacitu sítě. WiFi 7 technologicky nejen využije maximální potenciál nových zařízení, ale díky zpětné kompatibilitě obslouží i jakékoli starší zařízení. Své uplatnění by měl nový standard najít i ve firemním prostředí.

Kamil Pittner
Foto: Shutterstock

Publikováno: 19. 7. 2024 | Počet zobrazení: 7 | Počet přeposlání: 0 1