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6G

En telecomunicaciones , 6G es la denominación de un futuro estándar técnico de una tecnología de sexta generación para comunicaciones inalámbricas .

Es el sucesor planificado de 5G (ITU-R IMT-2020 ), y actualmente se encuentra en las primeras etapas del proceso de estandarización, seguido por el ITU-R como IMT-2030 [1] con el marco y los objetivos generales definidos en la recomendación ITU-R M.2160-0. [2] [3] De manera similar a las generaciones anteriores de la arquitectura celular, se espera que los organismos de estandarización como 3GPP y ETSI , así como los grupos industriales como la NGMN Alliance , desempeñen un papel clave en su desarrollo. [4] [5] [6]

Numerosas empresas ( Airtel , Anritsu , Apple , Ericsson , Fly, Huawei , Jio , Keysight , LG , Nokia , NTT Docomo , Samsung , Vi , Xiaomi ), institutos de investigación ( Instituto de Innovación Tecnológica , Centro Interuniversitario de Microelectrónica ) y países ( Estados Unidos , Reino Unido , estados miembros de la Unión Europea , Rusia , China , India , Japón , Corea del Sur , Singapur , Arabia Saudita , Emiratos Árabes Unidos e Israel ) han mostrado interés en las redes 6G y se espera que contribuyan a este esfuerzo. [7] [8] [9] [10] [11] [12] [13]

Las redes 6G probablemente serán significativamente más rápidas que las generaciones anteriores, [14] gracias a mejoras adicionales en las técnicas de modulación y codificación de la interfaz de radio, [2] así como a las tecnologías de capa física. [15] Las propuestas incluyen un modelo de conectividad ubicua que podría incluir acceso no celular como satélite y WiFi, servicios de ubicación precisos y un marco para la computación de borde distribuida que admita más redes de sensores, cargas de trabajo de AR/VR e IA. [5] Otros objetivos incluyen la simplificación de la red y una mayor interoperabilidad, menor latencia y eficiencia energética. [2] [16] Debería permitir a los operadores de red adoptar modelos comerciales descentralizados flexibles para 6G, con licencias de espectro local , uso compartido del espectro, uso compartido de infraestructura y gestión automatizada inteligente. Algunos han propuesto que se pueden aprovechar los sistemas de aprendizaje automático/IA para respaldar estas funciones. [17] [18] [19] [16] [20]

La alianza NGMN ha advertido que "6G no debe desencadenar inherentemente una actualización de hardware de la infraestructura RAN 5G", y que debe "abordar las necesidades demostrables de los clientes". [16] Esto refleja el sentimiento de la industria sobre el costo de la implementación de 5G y la preocupación de que ciertas aplicaciones y flujos de ingresos no han estado a la altura de las expectativas. [21] [22] [23] Se espera que 6G comience a implementarse a principios de la década de 2030, [14] [22] [24] pero dadas estas preocupaciones aún no está claro qué características y mejoras se implementarán primero.

Esperanzas de heredar

Se espera que las redes 6G se desarrollen y lancen al mercado a principios de la década de 2030. [25] [26] La mayor cantidad de patentes 6G se han presentado en China . [27]

Características

En publicaciones académicas recientes se ha estado conceptualizando la tecnología 6G y las nuevas características que pueden incluirse. La inteligencia artificial (IA) está incluida en muchas predicciones, desde la infraestructura de IA que respalda la tecnología 6G hasta la "IA que diseña y optimiza las arquitecturas, los protocolos y las operaciones de la tecnología 6G". [28] Otro estudio publicado en Nature Electronics busca proporcionar un marco para la investigación sobre la tecnología 6G y afirma: "Sugerimos que las comunicaciones móviles centradas en el ser humano seguirán siendo la aplicación más importante de la tecnología 6G y que la red 6G debería estar centrada en el ser humano. Por lo tanto, la alta seguridad, el secreto y la privacidad deberían ser características clave de la tecnología 6G y la comunidad de investigación inalámbrica debería prestarles especial atención". [29]

Transmisión

Las bandas de frecuencia para 6G no están determinadas. Inicialmente, se consideró que los terahercios eran una banda importante para 6G, como lo indicó el Instituto de Ingenieros Eléctricos y Electrónicos , que afirmó que "las frecuencias de 100 GHz a 3 THz son bandas prometedoras para la próxima generación de sistemas de comunicación inalámbrica debido a las amplias franjas de espectro sin usar e inexplorado ". [30]

Uno de los desafíos para soportar las altas velocidades de transmisión requeridas será la limitación del consumo de energía y la protección térmica asociada en los circuitos electrónicos. [31]

Actualmente, la WRC está considerando bandas medias para 6G/IMT-2030.

Progreso en ondas milimétricas y de terahercios

Según algunas especulaciones, las ondas milimétricas (30 a 300 GHz) y la radiación de terahercios (300 a 3.000 GHz) podrían utilizarse en 6G. La propagación de ondas de estas frecuencias es mucho más sensible a los obstáculos que las frecuencias de microondas (aproximadamente de 2 a 30 GHz) utilizadas en 5G y Wi-Fi , que son más sensibles que las ondas de radio utilizadas en 1G , 2G , 3G y 4G .

En octubre de 2020, la Alianza para Soluciones de la Industria de Telecomunicaciones (ATIS) lanzó una "Next G Alliance", una alianza formada por AT&T , Ericsson , Telus , Verizon , T-Mobile , Microsoft , Samsung y otros que "impulsará el liderazgo en tecnología móvil de América del Norte en 6G y más allá durante la próxima década". [32]

En enero de 2022, Purple Mountain Laboratories de China afirmó que su equipo de investigación había logrado un récord mundial de velocidad de datos de 206,25 gigabits por segundo (Gbit/s) por primera vez en un entorno de laboratorio dentro de la banda de frecuencia de terahercios, que se supone que es la base de la tecnología celular 6G. [33]

En febrero de 2022, investigadores chinos afirmaron que habían logrado una velocidad récord de transmisión de datos utilizando ondas milimétricas de vórtice , una forma de onda de radio de frecuencia extremadamente alta con giros que cambian rápidamente; los investigadores transmitieron 1 terabyte de datos a una distancia de 1 km (3300 pies) en un segundo. El físico británico John Henry Poynting informó por primera vez sobre el potencial de giro de las ondas de radio en 1909, pero su uso resultó difícil. Zhang y sus colegas dijeron que su avance se basó en el arduo trabajo de muchos equipos de investigación en todo el mundo durante las últimas décadas. Los investigadores de Europa realizaron los primeros experimentos de comunicación utilizando ondas de vórtice en la década de 1990. Un desafío importante es que el tamaño de las ondas giratorias aumenta con la distancia y el debilitamiento de la señal dificulta la transmisión de datos a alta velocidad. El equipo chino construyó un transmisor único para generar un haz de vórtice más enfocado, haciendo que las ondas giren en tres modos diferentes para transportar más información, y desarrolló un dispositivo receptor de alto rendimiento que podría captar y decodificar una enorme cantidad de datos en una fracción de segundo. [34]

En 2023, la Universidad de Nagoya en Japón informó sobre la fabricación exitosa de guías de ondas tridimensionales con metal niobio , [35] un material superconductor que minimiza la atenuación debido a la absorción y la radiación, para la transmisión de ondas en la banda de frecuencia de 100 GHz , considerada útil en redes 6G.

Satélites de prueba

El 6 de noviembre de 2020, China puso en órbita un cohete Long March 6 con una carga útil de trece satélites. Según se informa, uno de los satélites sirvió como banco de pruebas experimental para la tecnología 6G, que fue descrito como "el primer satélite 6G del mundo". [36]

Geopolítica

Durante el lanzamiento de 5G , China prohibió a Ericsson a favor de proveedores chinos, principalmente Huawei y ZTE . [37] [ verificación fallida ] Huawei y ZTE fueron prohibidos en muchos países occidentales por preocupaciones de espionaje. [38] Esto crea un riesgo de fragmentación de la red 6G. [39] Se esperan muchas luchas de poder durante el desarrollo de estándares comunes. [40] En febrero de 2024, Estados Unidos, Australia, Canadá, la República Checa, Finlandia, Francia, Japón, Corea del Sur, Suecia y el Reino Unido publicaron una declaración conjunta en la que afirmaban que apoyaban un conjunto de principios compartidos para 6G para una "conectividad abierta, libre, global, interoperable, confiable, resistente y segura". [41] [42]

La tecnología 6G se considera una tecnología clave para la competitividad económica, la seguridad nacional y el funcionamiento de la sociedad. Es una prioridad nacional en muchos países y figura como prioridad en el decimocuarto plan quinquenal de China . [43] [44]

Muchos países están favoreciendo el enfoque Open RAN , donde diferentes proveedores pueden integrarse entre sí y el hardware y el software son independientes del proveedor. [45]

Referencias

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