6G: O Próximo Horizonte

6G funcionará como uma rede neural distribuída que fornece links de comunicação para fundir os mundos físico e cibernético.

6G: Pessoas e Coisas Conectadas a Inteligência Conectada

Há uma tendência de superestimar o que pode ser feito em dois anos, mas subestimar o que pode ser feito em dez anos. Para o ano de 2030 e além, muitos aspectos de nossas vidas diárias serão aumentados por conexões sem fio de altíssima velocidade e ultra confiáveis, IA nativa e tecnologias de detecção avançadas. Cinco categorias principais de cenários de uso são definidas, entre as quais, eMBB+, URLLC+ e mMTC+ são extensões e combinações dos cenários de uso definidos em 5G, enquanto a detecção e AI são dois novos cenários de uso que florescerão na era de 6G. 

eMBB +

6G vai reunir os mundos físico e cibernético e criar um estilo de vida de mudança de paradigma no Metaverso. eMBB + é a evolução contínua da banda larga móvel aprimorada (eMBB) para uso de comunicação centrados no ser humano. Ele permitirá uma experiência extremamente imersiva e interações multissensoriais com aplicações de XR – incluindo realidade aumentada (AR), realidade virtual (VR) e realidade mista (MR) – telepresença. O eMBB + apresentará requisitos muito mais altos na taxa de pico de dados, taxa de dados experimentada pelo usuário, baixa latência E2E e grande capacidade do sistema (ou seja, alto rendimento e conexões massivas). Além disso, permitirá uma variedade de casos de uso em entretenimento, educação, indústria e navegação, transformando a maneira como vivemos, aprendemos, trabalhamos e viajamos. Ambos os casos internos e externos são necessários, onde a experiência do usuário contínua nas áreas de atividade alvo deve ser garantida ao longo das rotas E2E de atividades, independentemente da alta mobilidade em casos extremos. A taxa de dados experimentada pelo usuário em áreas remotas e em aviões e navios deve ser mantida para suportar conexões onipresentes de alta qualidade. 

URLLC+

6G irá acelerar a transformação digital em grande escala das indústrias verticais. URLLC + é a evolução contínua de comunicações ultraconfiáveis ​​de baixa latência (URLLC) para comunicações críticas de tipo de máquina na Indústria 4.0 e além. Também se aplica a novos aplicativos habilitados pela utilização onipresente de robôs, UAVs e novas interfaces homem-máquina (IHMs) em fábricas, serviço público, direção autônoma e gerenciamento doméstico. Para estar mais adaptado a todos os tipos de aplicações verticais, os requisitos de baixa latência e alta confiabilidade podem ser estritos em estatísticas de primeira ordem (por exemplo, número médio de erros em um período), mas controláveis ​​na distribuição ou estatísticas de ordem superior ( por exemplo, distribuição de erros em um período). Na fabricação futura automatizada e flexível, localização precisa e comunicação serão fornecidas para dar suporte à interação em tempo real entre robôs colaborativos. Um repensar da arquitetura de rede também é considerado necessário para permitir o aprendizado de máquina massivo e o compartilhamento de conhecimento entre robôs.

mMTC+ 

O 6G continuará a jornada iniciada pelo 5G para conectar tudo, mas o fará com uma variedade mais ampla de dispositivos, novos IHMs, maior densidade de conexões e confiabilidade nativa. mMTC+ é a evolução contínua do tipo de comunicação de máquina massiva (mMTC), que é caracterizada pelo grande número de dispositivos levemente conectados com tráfego esporádico em cidades inteligentes, saúde, edifícios, transporte, indústria e agricultura. A taxa de dados necessária pode variar de muito baixa a média e o intervalo de tempo de chegada do pacote pode variar de um dia a alguns milissegundos. Um requisito importante é que os sensores tenham uma vida útil longa, mas isso pode diferir significativamente dependendo de suas capacidades de captação de energia. Em alguns casos, dispositivos IoT passivos baseados em retro espalhamento de potência zero também seriam aplicados como uma opção para conexões de custo extremamente baixo.

Detecção

6G irá integrar sensoriamento com comunicação em um único sistema, explorando ondas de rádio para “ver” o mundo físico e fazer gêmeos digitais no mundo cibernético. O sensoriamento em rede cria um novo tipo de cenário de uso além da comunicação. Ele cobre uma variedade de casos de uso, como localização para alvos baseados em dispositivos ou mesmo sem dispositivos, imagens, reconstrução e monitoramento de ambiente e reconhecimento de gestos e atividades. O cenário de uso de detecção adiciona novas dimensões de desempenho ao International Mobile Telecommunications (IMT), como probabilidade de detecção e resolução e precisão de detecção (em termos de alcance, velocidade e ângulos). Os requisitos dessas dimensões variam de aplicativo para aplicativo. Para aplicações de localização e reconstrução no futuro, alta precisão de detecção e resolução são necessárias, enquanto que para aplicações de imagem, resolução ultra-alta é a chave. E para reconhecimento de gestos e atividades, a probabilidade de detecção se torna a principal prioridade.

AI 

O 6G empregará arquitetura de ponta avançada para permitir o aprendizado de máquina massivo de maneira distribuída e colaborativa. O Network AI visa conectar de forma inteligente agentes inteligentes distribuídos para proliferar a implantação em larga escala de AI em todos os setores. A transmissão espectralmente eficiente, de alta capacidade e baixa latência para aprendizagem distribuída – incluindo dados e troca de parâmetros de modelo entre um grande número de agentes inteligentes – é esperada para IA em tempo real. A confiabilidade nativa, com o suporte de segurança nativa e privacidade de dados locais, é um facilitador chave para este cenário de uso. Os robôs podem, portanto, trabalhar e brincar harmoniosamente com os humanos. Enquanto isso, o aprendizado de máquina ponta a ponta (E2E) também será aproveitado para otimização customizada e automação de rede.

Seis Pilares de 6G

6 Pilares de 6G

IA nativa 

6G irá se orgulhar de sua capacidade de IA nativa. Sua interface aérea e projetos de rede alavancarão E2E AI e aprendizado de máquina para implementar otimização customizada e O&M automatizado. Além disso, cada elemento de rede 6G integrará nativamente os recursos de comunicação, computação e detecção, facilitando a evolução da inteligência centralizada na nuvem para a inteligência onipresente. Uma arquitetura de aprendizado de máquina distribuída construída com base em inteligência de ponta será a chave para atender aos requisitos de inteligência em larga escala da sociedade e da indústria do futuro.

Detecção em rede

6G contará com a capacidade de detecção em rede. Impulsionados pelo aumento contínuo nas bandas de frequência, larguras de banda e antenas, os sistemas de comunicação integrarão recursos de detecção sem fio para explorar o mundo físico por meio da transmissão de ondas de rádio, eco, reflexão e dispersão. Eles também fornecerão recursos de detecção, localização, imagem e reconstrução de ambiente de alta resolução para melhorar o desempenho da comunicação e oferecer suporte a uma gama mais ampla de cenários de serviço de rede, estabelecendo uma base de dados para a construção de um mundo digital inteligente.

Extrema Conectividade 

6G fornecerá conexões sem fio universais de alto desempenho e experiência final com velocidades comparáveis ​​às fibras ópticas. Taxa de pico de Tb/s, taxa experimentada de 10-100 Gb/s, latência de nível sub-milissegundo, aumento de dez vezes na densidade de conexões 5G, localização centimétrica, imagem milimétrica e confiabilidade do sistema E2E com base na distribuição de erro controlável não apenas possibilitará serviços imersivos centrados no ser humano no futuro, mas também acelerará a transformação digital em grande escala e a atualização da produtividade das indústrias verticais.

NTN Integrado

6G integrará redes terrestres e não terrestres. Um grande número de satélites de órbita terrestre baixa ou muito baixa (LEO/VLEO) serão implantados para formar uma mega constelação de satélites nas redes não terrestres. Essas “redes sem fio aerotransportadas” expandirão a cobertura da infraestrutura celular terrestre e capacitarão novas soluções de baixa latência para transmissão ultralonga. Para fornecer serviços contínuos de alta qualidade aos usuários em qualquer lugar da Terra, espera-se que ambas as redes sejam profundamente integradas como um sistema, onde os nós da rede terrestre e não terrestre podem ser tratados como estações base de maneira semelhante, permitindo que os usuários aproveitem o vantagens de cada tipo em diferentes condições de serviço.

Confiabilidade

A rede 6G integrará vários recursos, como comunicação, detecção, computação e inteligência, tornando necessário redefinir a arquitetura da rede. A nova arquitetura de rede deve oferecer suporte à confiabilidade nativa e pode ser adaptada de forma flexível para tarefas como detecção colaborativa e aprendizado distribuído para proliferar aplicativos de IA em grande escala. Os dados, bem como o conhecimento e a inteligência derivados deles, são a força motriz por trás do redesenho da arquitetura de rede 6G, em que novos recursos serão desenvolvidos para permitir a confiabilidade nativa do E2E. Isso inclui novas arquiteturas de governança de dados que suportam conformidade e monetização de dados, bem como proteção avançada de privacidade e tecnologias de defesa contra ataques quânticos.

Sustentabilidade 

O desenvolvimento verde e sustentável é o requisito principal e o objetivo final dos projetos de rede e terminais em 6G. Ao introduzir o conceito de design verde e capacidade de IA nativa, o 6G visa melhorar a eficiência energética geral em 100 vezes em toda a rede – para evitar que o consumo geral de energia da infraestrutura de TIC e terminais exceda o de 5G – ao mesmo tempo que garante um desempenho de serviço e experiência ideais . Como infraestrutura central da economia digital, o 6G fará contribuições únicas para o desenvolvimento sustentável da humanidade.

6G é o próximo horizonte de inovações. A Huawei começou a investir em pesquisa 6G em 2017, quando também promovia a implantação comercial de 5G. É esperado que o 6G chegue ao mercado por volta de 2030. A ambição de da visão sobre o 6G é tornar nosso planeta conectado de forma inteligente, desenvolvido de forma sustentável, mais protegido e cheio de vitalidade em todas as esferas da vida. O livro “6G: The Next Horizon – From Connected People and Things to Connected Intelligence”, espera inspirar mais pessoas, empresas e setores a trazerem perspectivas mais amplas e profundas para o 6G. 

A Huawei também fez este vídeo para explicar como o 6G irá funcionar. Veja.

Mais informações sobre o livro 6G: The Next Horizon publicado pela Cambridge University Press podem ser encontradas no link abaixo:
https://www.cambridge.org/core/books/6g-the-next-horizon/B12A6013018F4FA14441DA47EEECCC54

Fonte: Huawei