A pesar de la reciente implantación de 5G a nivel mundial, China ya ha iniciado su camino hacia el 6G. Recientemente el Ministerio de Ciencia y Tecnología de China anunció que ha formado dos equipos para supervisar la investigación y el estudio de la conectividad 6G, marcando de esta manera el inicio oficial de un esfuerzo respaldado por el estado para acelerar el desarrollo de la tecnología.

Uno de los equipos está formado por departamentos gubernamentales que se encargarán de impulsar la ejecución de la tecnología 6G, mientras que el otro está formado por 37 expertos de universidades, instituciones científicas y corporaciones, que proporcionarán asesoramiento técnico para las principales decisiones del gobierno sobre 6G.

Si bien se sabe que el 5G tiene velocidades de transmisión de datos al menos 10 veces mayores que el 4G, es demasiado pronto para decir hasta donde llegará el 6G.

No obstante, se espera que el mercado de la tecnología 6G facilite grandes mejoras en las áreas de análisis de imágenes, tecnología de presencia y conocimiento de la ubicación. Trabajando en conjunto con la Inteligencia Artificial, la infraestructura computacional de 6G podrá, por ejemplo, determinar de manera autónoma la mejor ubicación para que ocurra la computación. Esto incluye decisiones sobre almacenamiento, procesamiento y uso compartido de datos.

Ventajas del 6G sobre el 5G

El término 6G se refiere a la sexta generación de tecnología inalámbrica. A través de la cual se propone integrar características avanzadas en la tecnología 5G existente para cumplir objetivos a nivel individual y grupal. Algunos de los servicios 6G incluyen comunicaciones holográficas, inteligencia artificial, fabricación de alta precisión, nuevas tecnologías como sub-THz o VLC (Visible Light Communications), marco de cobertura 3D, AP de radio terrestre y aérea para proporcionar funcionalidades en la nube, etc.

Se espera que la conectividad 6G admita velocidades de 1 terabyte por segundo (Tbps). Este nivel de capacidad y latencia no tendrá precedentes y ampliará el rendimiento de las aplicaciones 5G junto con la ampliación del alcance de las capacidades en apoyo de herramientas cada vez más nuevas e innovadoras en los ámbitos de la cognición, la detección y la generación de imágenes inalámbricas.

Las frecuencias más altas del 6G permitirán tasas de muestreo mucho más rápidas además de proporcionar un rendimiento significativamente mejor. Se espera que la combinación de Sub-mmWave y la selección de la frecuencia para determinar las tasas de absorción electromagnética relativas conduzcan a avances potencialmente significativos en las soluciones de detección inalámbrica.

Además, mientras que la incorporación de la computación de borde móvil (MEC) es un punto de consideración como una adición a las redes 5G, MEC se integrará en todas las redes 6G. La computación perimetral y central se integrará más fácilmente como parte de un marco combinado de infraestructura de comunicaciones/ computación para cuando se implementen las redes 6G. Esto proporcionará muchas ventajas potenciales a medida que la tecnología 6G se vuelva operativa, incluido el acceso mejorado a las capacidades de la Inteligencia Artificial (IA).

Además, esta tecnología ofrecerá una serie de beneficios que podrán suponer el impulso necesario para su implementación.

  • Está diseñada para admitir más cantidad de conexiones móviles superiores a la capacidad 5G, que es de aproximadamente 10 x 10 5 por Km 2.
  • Revolucionará el sector de la atención médica que elimina las barreras de tiempo y espacio a través de la cirugía remota y la optimización garantizada del flujo de trabajo de la atención médica.
  • El 6G supera implementará femtoceldas o sistemas de antena distribuida (DAS), para solucionar los problemas de conexión que puedan tener las redes celulares en espacios cerrados.
  • Utiliza frecuencias THz (Terahercios) que tiene además ventajas propias:
    • Las ondas THz pueden absorber fácilmente la humedad en el aire, por lo tanto, es útil para comunicaciones inalámbricas de corto alcance y alta velocidad. Terahertz ofrece haz estrecho y mejor directividad, lo que resulta en una comunicación segura que se logra debido a su fuerte capacidad de bloquear las interferencias.
    • El alto ancho de banda inalámbrico (varias decenas de GHz) de 108 a 1013 GHz puede ofrecer una mayor velocidad de comunicación en Tb / seg. En la comunicación espacial, las ondas terahercios se utilizan para una posible transmisión sin osteo entre satélites.
    • La ganancia de multiplexación MIMO de formación de rayos y masiva ayuda a superar la atenuación de la lluvia y la propagación del desvanecimiento para cumplir con los requisitos de cobertura urbana.
    • La energía del fotón de la onda de Terahercios es muy baja (aproximadamente 10-3eV que ofrece mayor eficiencia energética. Las ondas THz pueden penetrar sustancias con menos atenuación que se pueden utilizar para algunos medios de comunicación especiales.
  • Wireless6G inalámbrico utiliza luces visibles que aprovechan los beneficios de los LED, como la iluminación y la comunicación de datos a alta velocidad. VLC no produce radiación EM (electromagnética). Por lo tanto, no es susceptible a la interferencia EM externa. VLC también ayuda a construir la seguridad de la red.
  • Ofrece una velocidad de datos muy alta (Tb / seg) y una latencia muy baja (sub-ms). Por lo tanto, muchas aplicaciones pueden hacer uso de redes inalámbricas 6G.
  • Virtualizará componentes adicionales, como la capa PHY y la capa MAC. Actualmente, las implementaciones de PHY / MAC requieren implementaciones de hardware dedicadas. La virtualización disminuirá los costos de los equipos de red. Esto hace que el despliegue masivamente denso en 6G sea económicamente factible.

A pesar de sus virtudes también tiene desventajas

Al tratarse de una tecnología que actualmente está bajo investigación y desarrollo, es complicado extraer inconveniente o desventaja comprobados, sin embargo, ante la descripción de sus objetivos, se pueden predecir cuáles serán sus puntos más débiles.

  • Utiliza arquitectura sin celdas y conectividad múltiple. Por lo tanto, la movilidad sin problemas y la integración de diferentes tipos de enlaces (THz, VLC, mmwave, sub-6GHz) necesitan una programación perfecta. En la arquitectura sin celda, el UE se conecta a la RAN y no a una sola celda. El desafío aquí es diseñar una nueva arquitectura de red.
  • Al utilizar frecuencias THz (Terahercios) para parte de sus comunicaciones, se pueden considerar los inconvenientes de THz como parte de los desafíos a los que se enfrentará el 6G.
  • Del mismo modo, al utilizar frecuencias de luz visibles, los inconvenientes de VLC pueden considerarse inconvenientes de la tecnología inalámbrica 6G.
  • Para gestionar una gran cantidad de terminales y equipos de red, es imprescindible un sistema 6G más eficiente y que consuma menos energía. Para cumplir con esto, los circuitos de equipos de red y terminales y el diseño de la pila de protocolos de comunicación es un desafío. Las estrategias de recolección de energía se adoptan para manejar este requisito.

¿Llegará pronto el 6G?

Se espera que el 6G se lance comercialmente en 2030.  Se trata de una tecnología que se está desarrollando en respuesta a la red de acceso de radio (RAN) cada vez más distribuida y al deseo de aprovechar el espectro de los terahercios (THz) para aumentar la capacidad y reducir la latencia.

Si bien se han llevado a cabo algunas discusiones iniciales para definir la tecnología 6G, las actividades de investigación y desarrollo comenzarán en serio en 2020. Muchos de los problemas asociados con el despliegue del radio de la onda milimétrica para la nueva radio 5G se resolverán a tiempo para que los diseñadores de redes aborden los desafíos de 6G.

Además, se prevé que las soluciones de detección inalámbricas 6G utilicen selectivamente diferentes frecuencias para medir la absorción y ajustar las frecuencias en consecuencia. Esto es posible porque los átomos y las moléculas que emiten y absorben radiación electromagnética a frecuencias características y las frecuencias de emisión y absorción son las mismas para cualquier sustancia dada.

 

Según los últimos informes el 6G tendrá grandes implicaciones para muchas soluciones gubernamentales y de la industria en seguridad pública y protección de activos críticos, tales como:

  • Detección de amenazas
  • Vigilancia de la salud
  • Característica y reconocimiento facial
  • Toma de decisiones (en áreas como la aplicación de la ley y los sistemas de crédito social)
  • Mediciones de calidad del aire.
  • Detección de gases y toxicidad.

¿Serán necesarias otras tecnologías para su implentación?

Más que nunca, la sexta generación de comunicaciones inalámbricas celulares integrará un conjunto de tecnologías anteriormente dispares, que incluyen el Deep Learning y el análisis de Big Data.

La necesidad de implementar la informática de vanguardia para garantizar el rendimiento general y la baja latencia para soluciones de comunicaciones ultra confiables es un controlador importante para 6G, al igual que la necesidad de admitir la comunicación de máquina a máquina en Internet de las cosas (IoT).

Además, se ha identificado una fuerte relación entre las futuras soluciones 6G y la informática de alto rendimiento (HPC). Si bien algunos de los datos del dispositivo IoT serán manejados por recursos informáticos de borde, gran parte requerirá procesamiento por recursos HPC más centralizados.

¿Quién está trabajando en el 6G?

La carrera hacia 6G llamará la atención de muchos componentes de la industria, lo que pude suponer que la carrera por alcanzar la supremacía del 5G parezca menor en comparación con la espera para ver qué países pueden dominar el mercado de la tecnología 6G y sus aplicaciones, servicios y soluciones relacionadas.

Por ejemplo, la Universidad de Oulu en Finlandia ha comenzado su camino con una iniciativa de investigación 6G denominada 6Genesis. El proyecto se llevará a cabo durante los próximos ocho años y espera tenerlo desarrollado para 2037.

Por otro lado, el Instituto de Investigación de Electrónica y Telecomunicaciones de Corea del Sur está realizando investigaciones sobre la banda Terahertz para 6G y prevé que sea 100 veces más rápida que las redes 4G LTE y 5 veces más rápida que las redes 5G.

Estados Unidos también tiene previsto abrir la frecuencia 6G para fines de I+D a la espera de la aprobación de la Comisión Federal de Comunicaciones (FCC) para frecuencias de más de 95 gigahercios (GHz) a 3 THz.

En cuanto a los compromisos de los proveedores con el 6G, las principales empresas de infraestructura de telefonía móvil ya han anunciado que han iniciado actividades de investigación y desarrollo en torno a esta tecnología, sin embargo, todavía no han publicado sus avances.

Conclusiones

A pesar de no haber culminado en su expansión, la tecnología 5G ha ido exponiendo continuamente sus las limitaciones inherentes a este sistema, en comparación con su premisa original como habilitador de Internet en todas aplicaciones.

Estos inconvenientes han supuesto una estimulación de actividades enfocadas en definir el sistema inalámbrico de próxima generación (6G), el cual realmente pueda integrar aplicaciones de largo alcance desde sistemas autónomos hasta realidad extendida.

No obstante, a pesar de todas las iniciativas que han surgido recientemente en torno al 6G, los componentes arquitectónicos y de rendimiento fundamentales de la tecnología permanecen en gran medida indefinidos.

A pesar de ello, el 6G no será una mera exploración, se prevé que será una convergencia de las próximas tendencias tecnológicas impulsadas por emocionantes servicios subyacentes.