Kiekviena mobiliojo ryšio karta mums suteikė vis spartesnę prieigą prie duomenų valdymo, tačiau dabar diegiama 5G ir kuriama 6G technologijos išsiskiria ne tik sumažinta ryšio delsa, bet ir galimybėmis nuotoliu valdyti dronus, robotus, daiktų internete prijungtus prietaisus. Planuojama, kad nauja 6G technologija leis perduoti itin aukštos raiškos vaizdus arba labai didelius duomenis, pavyzdžiui, holograminius vaizdus, iš vienos pasaulio vietos į kitą.

Apie tai, kokių reikšmingiausių pokyčių atnešė kiekviena iki šiol sukurta mobiliojo ryšio karta, ko tikėtis iš šiuo metu kuriamos 6G technologijos, kokios bus jos pritaikymo galimybės, Vilniaus universiteto (VU) tinklalaidės „Mokslas be pamokslų“ epizode pasakoja Fizikos fakulteto mokslininkas dr. Kęstutis Ikamas.

1G negalėjo perduoti net tekstinių žinučių

Kiekviena mobiliojo ryšio karta nuo kitų skiriasi gan smarkiai – vienas labiausiai pastebimų skirtumų tarp jų yra ryšio sparta, tačiau tai tik vienas iš požymių, kuriuo jos skiriasi.

„Vos ne su kiekviena nauja karta būdavo įvedamos ir tam tikros naujos technologijos, kurios dabar galbūt mums atrodo įprastos, bet, pavyzdžiui. pirmoji mobiliojo ryšio karta buvo analoginė, kas reiškia, kad naudojantis ja nebuvo galima perduoti paprasčiausių tekstinių (sms) žinučių. O su 2G karta ryšys tapo skaitmeninis ir atsirado galimybė perduoti vaizdo (mms) žinutes. Tiktai su 2G karta atsirado galimybė prisijungti prie interneto iš telefono“, – pirmųjų ryšio kartų skirtumus vardija mokslininkas.

Anot pašnekovo, po jų atsiradusios 3G ir 4G ryšio kartos daugiausia buvo skirtos spartai didinti. Su 5G karta, prie kurios dabar visi pereiname, atsirado ne tik didesnė sparta, bet ir nuotolinių įrenginių valdymo galimybė. Pavyzdžiui, daiktų interneto, nuotolinis dronų, robotų valdymas.

Kiekviena ryšio karta keičiasi daugmaž kas 10 metų ir atliepia technologinę pažangą, kuri vyksta visuomenėje. 2020 m. pasirodė 5G, tai tikėtina, kad apie 2030 m. pasirodys ir 6G.

Kuo geresnis dabartinis ryšys?

Pašnekovas sako, kad pagrindinis dalykas, kuris buvo pagerintas 5G kartoje – tai kelis kartus sumažinta ryšio delsa, kas labai padėjo greitam nuotoliniam įrenginių valdymui. „Įsivaizduokite, dronas greitai lekia ir tiesiai prieš jį atsiranda siena. Jeigu mes nespėsime duoti komandos, o jis greitai į komandą sureaguoti, tai jis gali sudužti. Todėl šiuolaikinėje 5G technologijoje ryšio delsa buvo sumažinta iki keliasdešimt milisekundžių, tačiau ji ir toliau yra mažinama ir tikimasi, kad bus sumažinta vos ne iki kelių milisekundžių“, – sako mokslininkas.

Perdavimo signalo sparta, tarkim, iš mūsų telefono į internetą ir iš interneto į droną, priklauso nuo to, per kiek tarpinių stočių pereina siunčiamas signalas, kaip greitai tie signalai yra apdorojami.

Pašnekovas tikina, kad jau dabar aišku, jog maždaug iki 2028 m. mūsų naudojamas duomenų srautas padidės dešimtimis kartų, palyginti su tuo, kas, pavyzdžiui, buvo 2020 m. Todėl kuriamos naujos technologijos, kad susitvarkytų su padidėjusiu duomenų srautu ir užtikrintų gerą kokybišką ryšį kuo daugiau žmonių.

Dr. Kęstutis Ikamas

„Kiekvienos kartos diegimas vyksta laipsniškai – pasirodžius naujai pažangesnei ryšio kartai, mes pamažu atsisakome senesnės. Dabar jau turėjo būti išjungtas 3G ryšys Lietuvoje. Tuo tarpu 5G ryšys, prognozuojama, mūsų šalyje plačiai bus naudojamas 2026–2027 m. kartu su 4G, o 2030 m. jis dominuos”, – tvirtina VU fizikas.

VU prisideda prie 6G technologijos diegimo

Technologiniu požiūriu 6G ryšys apima labai daug mokslinių išradimų ir inžinerinių sprendimų. Labai daug mokslo grupių pasaulyje dirba kurdamos naujus prietaisus arba sprendimus, kurie prisideda prie 6G diegimo.

„Pavyzdžiui, Vilniaus universiteto Triukšmų ir terahercinės elektronikos tyrimų laboratorijoje, kurioje aš dirbu, kuriame elektroninius prietaisus, parodome, kad juos galima panaudoti diegiant tam tikrus komponentus 6G ryšio linijai. Taip mes maža dalelyte prisidedame prie šios naujos technologijos diegimo“, – juokiasi mokslininkas.

VU fizikai sukonstravo delno dydžio elektroninį prietaisą ir su juo pademonstravo duomenų (vaizdo) perdavimą belaidžiu būdu naudojant labai aukšto dažnio bangas. Šiuo metu jie stengiasi padidinti tokiu būdu perduodamų duomenų spartą. Ateityje galima būtų padidinti perduodamų duomenų kiekį ir atstumą, per kurį šie duomenys gali būti perduoti.

Fizikas pasakoja, kad didžiosios telekompanijos („Nokia“, „Ericsson“) visame pasaulyje stebi tokius mokslininkų atradimus, domisi jais. Todėl mokslininkų grupės kaip ir verslo įmonės konkuruoja tarpusavyje: kuri gaus finansavimą, greičiau išspausdins naujo atradimo tyrimą, sukurs geresnį produktą.

Terahercų elektronikos srityje dr. K. Ikamą labiausiai džiugina tai, kad Lietuvos mokslininkų grupės niekuo neatsilieka nuo stipriausių pasaulio mokslininkų (japonų, vokiečių, amerikiečių, prancūzų), vykdančių tyrimus šioje srityje, ir dažnai bendradarbiauja tarpusavyje.

6G prioritetas – duomenų srautų didinimas

Ankstesnės ryšio technologijos daugiausia tobulėjo didindamos duomenų perdavimo spartą, o 6G labiau orientuosis į perduodamų duomenų apimtį.

Tikimasi, kad 6G technologija suteiks galimybę prie tinklo prijungti daugiau įrenginių, kurie galės perduoti aukštos raiškos vaizdus arba tiesiog didelius duomenų srautus. Tai reiškia, kad daugiau žmonių galės vienu metu jungtis prie daugiau įrenginių ir jais perduoti, pvz., erdvinius, trimačius vaizdus.

„Viena iš vizijų yra ta, kad 6G technologija leis perduoti erdvinius, trimačius vaizdus. Tai leistų virtualiai papietauti su draugu, kuris gyvena Australijoje, bet sėdi šalia, mes matome trimatį jo vaizdą. Tam reikės didesnio duomenų srauto negu vaizdo skambučio perdavimui“, – pavyzdį pateikia pašnekovas.

Kitas dalykas, ką gali pakeisti 6G technologija – tai paspartinti daiktų interneto augimą ir jutiminio daiktų interneto atsiradimą, kai labai daug daiktų ir įrenginių mums galės perduoti tai, ką jie mato ir girdi.

Žmonės galės susikurti išmaniuosius namus ir stebėti ten paliktus gyvūnus, įjungti įrenginius. Manoma, kad gydytojai naudodami 6G technologiją galės nuotoliu stebėti savo ligonius arba netgi atlikti tam tikras operacijas.

6G technologijos iššūkiai

Kalbantis apie naujos ryšio kartos keliamus iššūkius, dr. K. Ikamas mini padidintų duomenų perdavimą nekeičiant dažnio. Vienas iš būdų, kaip galima perduoti daugiau duomenų, yra padidinti dažnį, bet padidinus dažnį sumažėja duomenų perdavimo atstumas.

„Norime mes to ar ne, vis tiek turėsime pereiti prie aukštesnių dažnių, jeigu norėsime perduoti daugiau duomenų. Tai yra didelis iššūkis tiek telekomunikacijų kompanijoms, tiek mokslininkams, tiek inžinieriams. Tam reikia naujų sprendimų, kurie leistų panaudoti aukštesnius dažnius telekomunikacijose“, – teigia VU fizikas.

Kitas galvosūkis, kurį narplioja 6G kūrėjai – kaip sumažinti energijos panaudojimą. Nes didesnių duomenų perdavimas reikštų ir didesnes energijos sąnaudas. Iš 6G tikimasi, kad naujos kartos ryšys duomenų perdavimui energiją naudos efektyviau.

Paklaustas, ar yra riba, kurios jau neįmanoma būtų peržengti kalbant apie ryšio technologijas ir kiek kartų̃ dar galima būtų sukurti, mokslininkas teigia, kad fizikiniu (dažnių) požiūriu tokių apribojimų beveik nėra, galėtume turėti ir G20, ir G100.