По мере развития дискуссий о 6G, отраслевой подход становится более прагматичным. По сравнению с ранним этапом 5G, сейчас меньше внимания уделяется трансформационным сценариям и больше - реалиям развертывания, повышению эффективности и экономической целесообразности, с лучшим балансом между тем, что нам известно, и тем, что нам неизвестно. Некоторые аспекты 6G RAN становятся все более вероятными, в то время как другие остаются гораздо менее определенными.

Базовая модель развертывания выглядит все более эволюционной, а не революционной

Базовая модель развертывания 6G все больше выглядит скорее эволюционной, чем революционной. Развертывание на больших территориях, вероятно, по-прежнему будет опираться на макро инфраструктуру Massive MIMO с использованием больших непрерывных блоков спектра ниже 8,4 ГГц.

Хотя более высокочастотные диапазоны и продвинутые технологии работы с ними останутся важными в определенных сценариях использования, базовый сценарий предполагает, что операторы будут отдавать приоритет практической экономической эффективности покрытия, возможностям переиспользования имеющейся инфраструктуры и эффективности развертывания сетей. Как и в случае с 5G, малые соты останутся важным элементом для уплотнения и обеспечения покрытия в помещениях, но на ранних этапах развертывания, вероятно, основное внимание будет уделено формированию классической аутдор сети с использованием макро БС.

Искусственный интеллект и 6G должны повысить эффективность сетей сотовой связи, хотя прирост эффективности, вероятно, вряд ли превысит 10-50%. Поскольку на развертывание радиоподсистемы (RAN) приходится менее 15% от общих капитальных затрат на беспроводную связь и текущих операционных затрат на базовые станции в течение всего срока службы базовой станции, экономическая целесообразность не будет достигнута, если для формирования сравнимого с 5G покрытия потребуется значительное количество новых БС. В результате, использование более широких частотных каналов и существующей инфраструктуры макро БС останется основным механизмом расширения пропускной способности и снижения стоимости передачи данных в сетях 6G.

Экономика сетей будет определяться известными фактами

Одним из наиболее важных изменений при переходе от 5G к 6G может стать изменение логики инвестиций. И 4G, и 5G были технически успешными, особенно 5G, поскольку эта технология обеспечила значительное увеличение пропускной способности сетей связи. Но если смотреть на ситуацию с коммерческой точки зрения, то среднегодовой темп выручки операторов в 1% за последние 15 лет подтверждает предположение, что эти технологии мало чем помогли операторам с точки зрения возможностей заработка.

На ранних этапах развития 5G многие операторы надеялись на получение новых потоков доходов, обусловленных более широким внедрением в корпоративном секторе и передовыми функциями 5G, связанными с новыми приложениями. Ранние обсуждения 6G, похоже, в значительной степени сосредоточены на эффективности, автоматизации и улучшении экономики сети. Поставщики и операторы больше внимания уделяют тому, что они могут контролировать и что им известно.

Снижение стоимости передачи данных, повышение эффективности использования частот и инфраструктуры, модернизация платформ все чаще становятся основным обоснованием инвестиций в 6G. Новые услуги и потоки доходов по-прежнему будут иметь значение, особенно по мере замедления темпов роста потребления трафика данных. Однако операторы все реже полагаются на неопределенные предположения о будущих возможностях расширения монетизации, как основы для принятия решений о крупномасштабных инвестициях.

Изначально опирающиеся на ИИ сети RAN, вероятно, станут основой для 6G

Одной из областей, где все более заметен консенсус мнений представителей отрасли, является внедрение ИИ в RAN. В отличие от предыдущих поколений, где ИИ в основном внедрялся как дополнение после первоначального развертывания, ожидается, что в решениях 6G возможности ИИ будут изначально интегрированы в архитектуру RAN. Это касается не только обработки сигналов на уровне «контроллеров», вендоры внедряют функциональности ИИ на каждом уровне RAN, включая радиомодули. Примером тому служит запуск компанией Ericsson десяти радиомодулей, готовых к работе с ИИ, с собственными процессорами и ускорителями нейронных сетей.

Модели развертывания по-прежнему сложно предсказать на текущем этапе. Пока что большая часть активности в области внедрения ИИ в RAN сосредоточена на распределенных решениях ИИ для RAN, разработанных для повышения производительности и эффективности при одновременном использовании существующей инфраструктуры 5G. Текущий отраслевой консенсус также предполагает, что в развертывании 6G AI RAN будет доминировать RAN без графических процессоров, что позволит переиспользовать инфраструктуру 5G.

Если не сосредотачиваться на технических деталях, становится яснее общее направление: AI RAN эволюционирует из необязательного дополнения в основополагающий элемент архитектуры 6G.

Будет расширяться практика применения подходов открытой архитектуры в отношении фронтхола

Понимание значимости Open RAN постепенно эволюционирует. Открытость, автоматизация виртуализация и интеграция ИИ – это то, чего мы ожидаем от платформ RAN следующего поколения, но темпы их внедрения будут различаться. Прежний акцент на открытости как стратегии, позволяющей использовать оборудование разных производителей, постепенно уступает место росту внимания к программируемости, автоматизации и программно-ориентированным операциям. Ожидается, что такие подходы, как Open FH (открытый фронтхол, открытый интерфейс фронтхола), фреймворки RIC и программно-управляемая оптимизация постепенно станут поддерживаться архитектурой RAN, все больше ориентированной на ИИ.

В то же время, более широкое внедрение Open FH не обязательно подразумевает повсеместное развертывание RAN с использованием оборудования разных производителей. Согласно нашему последнему отчету об Open RAN, ожидается, что внедрение Open FH в сетях 6G будет значительным с самого начала, в то время как к 2030 году на RAN с использованием оборудования разных производителей будет приходиться менее 5% от общего объема RAN.

Эволюция 6G на основе OFDM

Наиболее вероятным вариантом развития 6G станет эволюционный путь, основанный на улучшенном OFDM, а не на совершенно новой форме сигнала. OFDM не идеален для всех приложений, но эта технология уже лежит в основе глобальной экосистемы 4G и 5G и хорошо совместима с Massive MIMO, формированием луча, гибким использованием частот и существующими архитектурами радио на основе кремниевых компонентов.

Альтернативные варианты форм сигнала, такие как OTFS, продолжают оцениваться для конкретных сценариев использования 6G, включая высокую мобильность и интегрированные системы зондирования и связи (ISAC). Интерес к этим технологиям остается сравнительно небольшим по отношению к более объемному рынку мобильного ШПД (MBB), и после взвешивания всех компромиссов кажется, что альтернативная форма сигнала еще не продемонстрировала достаточных системных преимуществ, чтобы оправдать замену OFDM в масштабах всей системы.

Перспективы развития ИИ и новые варианты его применения остаются неопределенными

Одной из наибольших неопределенностей остается спрос. Базовые прогнозы из отчета Ericsson о мобильности предполагают, что общий трафик мобильных сетей, включая мобильный широкополосный доступ и FWA, будет расти на 15-20% ежегодно в течение следующих 5 лет. Эти прогнозы в значительной степени предполагают, что модели использования останутся стабильными и будут определяться в первую очередь существующим поведением пользователей смартфонов и тенденциями их внедрения.

Если устройства с поддержкой ИИ существенно изменят способы взаимодействия пользователей с сетями в течение следующего десятилетия, модели трафика могут значительно измениться, особенно если мы перейдем к среде, в которой все больше данных будет непрерывно записываться, анализироваться и загружаться в течение дня.

Помимо новых устройств мобильного ШПД, отрасль продолжает обсуждать иммерсивные приложения, вывод данных с помощью ИИ, промышленную автоматизацию, цифровые двойники, автономные системы и сервисы на основе ИИ. Вместе с тем, пока что не очень ясно, какие варианты использования будут масштабироваться в коммерческом плане, как быстро дело дойдет до их масового внедрения, и насколько эти приложения в конечном итоге будут зависеть от возможностей, специфичных для 6G.

Объемы потребления видео людьми ограничено естественными причинами, в отличие от объемов трафика, генерируемого машинами. Иными словами, прогноз развития мобильного широкополосного доступа, связанный с существующими сценариями использования, относительно ясен и вряд ли позволяет рассчитывать на существенный рост потребления данных. Перспективы появления новых устройств, новых приложений и большого трафика, генерируемого машинами, гораздо более неопределенны.

ISAC продолжает вызывать значительный интерес

ISAC* остается одной из наиболее активных областей исследований и обсуждения стандартизации 6G.

((Прим. АБ: ISAC (Integrated Sensing and Communication) - это технология, которая объединяет функции передачи данных и радиолокационного зондирования в одной сети. Она позволяет базовым станциям 6G не только передавать информацию, но и одновременно «видеть» окружающее пространство, определяя положение объектов, их скорость и траекторию движения. Это превращает сеть связи в распределённую радарную систему)).

Концепция привлекательна. Будущие сети радиодоступа (RAN) потенциально могут одновременно поддерживать как коммуникационные, так и другие возможности, что позволит создавать различные приложения, например, для обнаружения дронов, мониторинга транспортных средств и промышленного позиционирования.  

Подобно ситуации с беспроводным ШПД (FWA), бизнес-план мобильного ШПД в значительной степени может существовать сам по себе, в то время как потенциал ISAC может раскрыться не быстро. Одно из главных отличий заключается в том, что внедрение ISAC потребует от операторов существенной модификации площадок, и, как следствие, операторам хотелось бы понимать, насколько целесообразно закладывать в бизнес-модели дополнительную сложность, присущую ISAC.

ISAC может в конечном итоге стать стратегически важным по мере роста его востребованности, но пока что эта технология не является основным фактором, определяющим планирование ранних инвестиций в 6G.

Темпы и глубина внедрения 6G

Основная неопределенность заключается не в том, будут ли развернуты сети 6G, а в том, насколько агрессивно операторы станут их масштабировать с течением времени. Также остается неясным, насколько большим станет разрыв между сетями первопроходцев и сетями тех операторов, которые начнут внедрение 6G позднее.

Хотя передовые операторы на таких рынках, как Китай, Индия, Япония и Корея, скорее всего, относительно быстро сформируют начальные слои покрытия 6G, пока что неясно, как будет выглядеть расширение их покрытия и объем капитальных затрат в 6G по сравнению с развертыванием сетей 5G в верхнем среднем диапазоне. Как и, в более общем плане, неясно какими будут темпы расширения функциональностей сетей 6G, уплотнение их покрытия, после начальной фазы развертывания.

Сегодня многие операторы ожидают, что переход к 6G будет более эволюционным, чем предыдущие переходы между поколениями, что он в большей степени будет опираться на программное обеспечение, чем на масштабные обновления оборудования. С этой точки зрения, 6G представляет собой более прагматичный, экономико-центричный цикл модернизации с более низким темпом роста капитальных затрат/доходов по сравнению с предыдущими технологическими циклами.

В то же время, история показывает, что конкурентная динамика часто развивается по-разному после начала развертывания. Операторы часто переходят к новым поколениям связи, которые делают акцент на эффективности инвестиций, лишь для того, чтобы постепенно вернуться к более традиционным формам дифференциации сети, основанным на покрытии, производительности и лидерстве в пропускной способности.

В результате, окончательный объем капитальных затрат на 6G - и соответствующее влияние на интенсивность капитальных затрат в отрасли - остается труднопредсказуемым.

Масштабы внедрения Cloud RAN остаются неясными

Прозрачность новых сегментов/архитектур RAN значительно варьируется. Вероятность массового внедрения к 2030 году оценивается как очень высокая для 6G и AI RAN, и как менее вероятная для Cloud RAN (облачных RAN) и как маловероятная для мультивендорной модели RAN.

Тем не менее, уже сейчас понятно, что все пути основываются на росте виртуализации, особенно в случае 6G. Архитектура Cloud RAN все чаще рассматривается как основополагающий шаг на пути к автоматизации. Однако темпы и глубина внедрения Cloud RAN остаются менее определенными.

Поскольку основным показателем является совокупная стоимость владения (TCO), разрыв в производительности в терминах «доллар на ватт» между специализированными микросхемами и коммерчески доступными компонентами с ускорителями должен сократиться, чтобы операторы могли постепенно увеличить долю коммерческих компонентов в оборудовании 5G и добиться значительного сдвига с 6G.

Заключение

Общее направление развития 6G RAN постепенно проясняется, несмотря на то, что многие важные вопросы остаются нерешенными.

Наиболее выраженный консенсус в отрасли наблюдается в области развертывании сетей с масштабным покрытием, а не хот-спотов, в отношении сетей радиодоступа, изначально разработанных с опорой на тесную интеграцию с ИИ, и по части практической экономической целесообразности инвестиций. Куда менее определенной остается тематика новых приложений, монетизации сенсорных систем, корпоративного спроса, влияния ИИ на мобильный трафик данных, темпов развертывания и масштабов внедрения облачных сетей радиодоступа.

Общий вывод – надежнее инвестировать небольшие средства в то, что мы знаем, чем инвестировать в то, что нам пока недостаточно понятно.

- -

Комментарий

Автор этой интересной публикации о 6G почти не затрагивает несколько важных аспектов.

Вне поля зрения остались, например, вопросы энергоэффективности 6G, а это критический параметр, учитывая рост количества базовых станций и вычислительной нагрузки из-за растущего использования ИИ.

Также недостаточно внимания уделено интеграции с неназемными сетями (NTN), прежде всего, с низкоорбитальными спутниковыми группировками, которые могут стать полноценной частью 6G RAN.

Наконец, проблемы кибербезопасности в архитектурах с распределенным ИИ и программно-определяемыми сетями упомянуты вскользь, хотя они будут определять доверие к новому поколению связи.

--

теги: шестое поколение пересказы аналитика оценки прогнозы тренды

--