6G: каким будет интернет следующего поколения и когда он придёт

Введение

Пока сети пятого поколения продолжают разворачиваться по всему миру, исследователи и телекоммуникационные компании уже активно работают над следующим этапом эволюции связи. Шестое поколение беспроводной связи (6G) обещает не просто ускорение передачи данных, а качественный скачок, который изменит принципы работы сетей, вычислений и взаимодействия устройств.

Ожидается, что коммерческое внедрение 6G начнётся около 2030 года, а первые технические требования будут сформированы уже в 2027 году.

В этой статье мы разберём, что такое 6G, чем она отличается от 5G, какие технологии лежат в её основе, кто занимается разработкой и какие вызовы стоят на пути к полноценной реализации.

Ключевые тезисы

• 6G — это шестое поколение сотовой связи, которое придёт на смену 5G примерно к 2030 году.
• Сети 6G будут работать на более высоких частотах, включая терагерцовый диапазон, что обеспечит скорость до 1 Тбит/с и задержку до одной микросекунды.
• Основой 6G станут конвергенция связи и вычислений, повсеместное внедрение периферийных вычислений и искусственного интеллекта.
• Стандарты 6G разрабатывает консорциум 3GPP, который уже опубликовал предварительный график внедрения.
• Несмотря на энтузиазм, до полноценного развёртывания сетей 6G ещё далеко: существуют серьёзные технологические и инфраструктурные барьеры.

Что такое 6G: базовое определение

Шестое поколение беспроводной связи) — это преемник технологии сотовой связи 5G. Ожидается, что сети 6G станут доступны по всему миру примерно к 2030 году. Они смогут использовать более высокие частоты, чем сети 5G, и обеспечат значительно более высокую пропускную способность и гораздо меньшую задержку.

Одна из целей интернета 6G — обеспечить связь с задержкой в одну микросекунду. Это в 1000 раз быстрее — или в 1000 раз меньше по времени — чем одна миллисекунда.

Иными словами, шестое поколение — это фундаментально новая архитектура связи, где вычисления, искусственный интеллект и передача данных сливаются в единую экосистему.

Преимущества 6G перед 5G

Скорость и пропускная способность

Как и в случае с 5G, ожидается, что шестое поколение будет использовать несколько диапазонов частот для беспроводной связи. Однако в основном сети 6G будут работать с использованием сигналов в верхней части радиоспектра. По состоянию на 2025 год ещё слишком рано говорить о том, какой будет скорость передачи данных в сетях 6G.

Тем не менее уже есть впечатляющие достижения. Компания LG продемонстрировала возможность передачи и приёма данных в сети 6G на расстоянии более 100 метров на открытом воздухе. В ходе того же испытания LG успешно продемонстрировала адаптивную формировку диаграммы направленности.

В 2022 году исследователь Махьяр Ширванимогаддам, доцент Сиднейского университета, предположил, что теоретическая пиковая скорость передачи данных в сети 6G может достигать 1 терабита в секунду (Тбит/с). Эта оценка применима к данным, передаваемым короткими пакетами на ограниченные расстояния.

В сентябре 2025 года учёные из США и Китая разработали небольшой чип 6G с полным спектром частот, способный передавать данные со скоростью 100 гигабит в секунду (Гбит/с). Учитывая, что самые производительные сети 5G в США обеспечивали скорость загрузки около 300 мегабит в секунду (Мбит/с), скорость 6G в 100 Гбит/с будет примерно в 10 000 раз выше, чем у 5G.

Наглядный пример

Один из способов понять эти различия — рассмотреть пример из реальной жизни. Рассмотрим файл с фильмом в формате высокой чёткости размером 3 ГБ. Если загрузка фильма через сеть 3G занимает два часа, то через сеть 4G она займёт около 20 минут.

Сеть 5G ещё больше ускоряет загрузку: на скачивание всего фильма потребуется всего две минуты. Тем не менее скорость 5G всё ещё намного ниже той, которая возможна при использовании 6G. При скорости 1 Тбит/с загрузка фильма по сети 6G может занять доли секунды.

Новые возможности

Сверхвысокая пропускная способность и сверхнизкая задержка, обеспечиваемые 6G, помогут усовершенствовать технологии, представленные в 5G, и повысить производительность приложений на базе 5G.

Кроме того, это расширит возможности для поддержки новых инновационных приложений в области беспроводной связи, когнитивных технологий, сенсорики, визуализации, цифрового двойникования, автономных транспортных средств и смешанной реальности.

Благодаря 6G точки доступа смогут одновременно обслуживать несколько клиентов, используя множественный доступ с ортогональным частотным разделением.

Ожидается, что шестое поколение значительно улучшит многие ключевые характеристики сетей 5G. Более высокие частоты 6G обеспечат гораздо более высокую скорость дискретизации по сравнению с 5G. Кроме того, они значительно повысят пропускную способность и скорость передачи данных.

Ожидается, что использование субмиллиметровых волн — с длиной волны менее 1 миллиметра — и частотная избирательность для определения относительной скорости поглощения электромагнитного излучения ускорят развитие беспроводных сенсорных технологий.

Как будет работать 6G

Как именно будет работать технология 6G, пока неизвестно. Однако ожидается, что она будет в большей степени использовать распределённую сеть радиодоступа (RAN) и спектр терагерцового диапазона для увеличения пропускной способности, снижения задержки и улучшения совместного использования спектра.

Она будет выборочно использовать различные частоты и регулировать длину волны для обеспечения высокой скорости передачи данных и поддержки широкого спектра приложений.

В 6G также будут использоваться сложные методы для повышения спектральной эффективности и обеспечения бесперебойной дуплексной связи. Кроме того, сети 6G, скорее всего, будут основаны на ячеистой сетевой парадигме, которая поможет расширить зону покрытия.

Мобильные периферийные вычисления будут встроены во все сети 6G, в то время как в существующие сети 5G их придётся добавлять отдельно. К моменту развёртывания сетей 6G периферийные и центральные вычисления будут более тесно интегрированы в единую инфраструктуру связи и вычислений.

Такой подход даст множество потенциальных преимуществ по мере внедрения технологии 6G. К ним относятся улучшенный доступ к возможностям искусственного интеллекта, поддержка сложных мобильных устройств и систем, а также создание дополнительной ценности во многих отраслях за счёт расширения дифференциации услуг и поддержки большего количества корпоративных приложений и сценариев использования. Кроме того, 6G и периферийные вычисления обеспечат более тесную связь между людьми, устройствами и интернетом, что в будущем изменит представление о беспроводной связи и её применении.

Когда появится интернет 6G

Ожидается, что коммерческое использование интернета 6G начнётся примерно в 2030 году. В марте 2024 года организация 3GPP опубликовала график разработки и внедрения 6G. Согласно этому графику, технические требования к 6G должны быть определены к 2026 году.

Фактические спецификации будут включены в выпуск 21 к 2028 году. Каждый выпуск отражает текущую работу 3GPP по развитию 5G и 6G. В начале 2025 года началась работа над версией 20, которая содержит двухуровневые фреймворки для 5G-Advanced и ранних версий 6G.

Хотя были проведены некоторые предварительные обсуждения по определению технологии, в 2020 году всерьёз начались исследования и разработки 6G (R&D). Годом ранее, в 2019 году, Федеральная комиссия по связи США (FCC) открыла частотный спектр в диапазоне от 95 до 3000 ГГц. Это способствовало ускоренному развитию новых технологий беспроводной связи, включая 6G, для широкого использования в США.

Кроме того, появляются новые сценарии использования систем 5G New Radio, работающих в диапазонах за пределами 52,6 ГГц. Это, вероятно, приведёт к тому, что в будущем беспроводные системы будут использовать терагерцовый (ТГц) диапазон, который обладает большой пропускной способностью. ТГц-диапазон может обеспечить скорость передачи данных на уровне терабит в секунду для сетей 6G.

Кто работает над технологией 6G

Многие страны и отраслевые игроки участвуют в гонке за внедрение 6G. В частности, компания Keysight Technologies, специализирующаяся на контрольно-измерительном оборудовании, взяла на себя обязательства по его разработке, а крупные компании, занимающиеся телекоммуникационной инфраструктурой, в том числе Huawei, Nokia и Samsung, заявили, что вкладывают значительные ресурсы в исследования и разработки в области 6G.

К основным проектам 6G, реализуемым по всему миру, относятся следующие:

Университет Оулу в Финляндии 

Запустил исследовательский проект по разработке концепции 6G на период до 2030 года. Университет также подписал соглашение о сотрудничестве с японским консорциумом Beyond 5G Promotion Consortium, чтобы координировать работу в рамках финского флагманского исследования технологий 6G.

Южнокорейский научно-исследовательский институт электроники и телекоммуникаций 

Проводит исследования в диапазоне терагерцового излучения для 6G. Предполагается, что скорость передачи данных будет в 100 раз выше, чем в сетях 4G Long-Term Evolution (LTE), и в пять раз выше, чем в сетях 5G. Кроме того, в 2023 году Министерство науки страны представило план научно-исследовательских и опытно-конструкторских работ на сумму 324,5 миллиона долларов, направленных на разработку технологий и стандартов 6G.

Министерство промышленности и информатизации Китая 

Инвестирует в исследования и разработки в области 6G и контролирует их проведение в стране.

Федеральная комиссия по связи США  открыла доступ к частотам 6G для тестирования спектра в диапазоне от 95 ГГц до 3 ТГц.

Крупнейшие операторы сотовой связи США, такие как AT&T, Verizon и T-Mobile, а также технологические гиганты, в том числе Apple, Google, HP Enterprise и Intel, создали Next G Alliance, инициатива частного сектора по разработке и коммерциализации технологии 6G в Северной Америке, направленная на укрепление лидерства Северной Америки в области инноваций и внедрения 6G.

Hexa-X — европейский консорциум, объединяющий академические и отраслевые организации, которые работают над созданием технической базы для эры 6G. Его цель — способствовать открытости и сотрудничеству между исследователями, организациями по стандартизации и политиками, а также разработать открытую, модульную и гибкую структуру для решения известных проблем, связанных с исследованиями в области 6G.

Hexa-X-II — флагманский проект 6G в рамках Европейского совместного предприятия по интеллектуальным сетям и сервисам. Если Hexa-X заложил основу для 6G, прояснив концепцию, определив основные понятия и описав ключевые технологические решения, то Hexa-X-II сосредоточен на исследованиях в области комплексного проектирования систем, которые потребуются для предоставления новых услуг в сетях 6G. Hexa-X-II также нацелена на разработку системного проекта инклюзивной и надёжной платформы, учитывающей аспекты внедрения за счёт определения различных сценариев использования, сервисов и требований.

Исследователи из Университета Осаки в Японии и Университета Аделаиды в Австралии разработали микрочип на основе кремния со специальным мультиплексированием, которое позволяет разделить данные и обеспечить более эффективное управление терагерцовыми волнами. Во время тестирования, по словам исследователей, устройство передавало данные со скоростью 11 Гбит/с, в то время как теоретический предел 5G составляет 10 Гбит/с.

Последние достижения в области 6G

Международный союз электросвязи опубликовал концепцию развития 6G, IMT-2030. В ней освещаются новые возможности, которые откроются с появлением 6G, новые сценарии использования, основанные на текущих и будущих технологических тенденциях, а также потенциальное влияние 6G на различные отрасли.

В декабре 2024 года организация 3GPP, следуя рекомендациям некоторых компаний телекоммуникационной отрасли, приняла решение о том, что для 6G следует использовать полосу пропускания канала шириной 200 МГц. Также было рекомендовано использовать несущую частоту 7 ГГц для полосы пропускания канала шириной 200 МГц для 6G. Конечно, доступность этой полосы пропускания остаётся проблемой, поскольку более широкие полосы пропускания обычно используются в некоммерческих целях, например в оборонной сфере. В связи с этим возникает вопрос о том, как сделать их доступными для демократизации.

Частные компании особенно заинтересованы в скорейшей разработке и коммерциализации 6G. Один из примеров — компания Samsung со штаб-квартирой в Южной Корее. В июле 2020 года Samsung опубликовала документ под названием «6G: новый уровень гиперподключённости для всех», в котором изложила своё видение 6G и первоначальные ожидания в отношении сроков внедрения этой технологии.

По прогнозам Samsung, коммерциализация 6G начнётся не раньше 2028 года, а масштабное внедрение — примерно в 2030 году.

В официальном документе также рассматриваются другие важные аспекты развития 6G:

• Мегатренды, такие как «умные» машины и открытость мобильной связи.
• Основные требования для реализации ожидаемых сервисов 6G, в том числе высокая скорость передачи данных, задержка в сети менее 100 микросекунд, более широкое покрытие сети и более высокая плотность подключения устройств.
• Технологии, которые будут необходимы для выполнения этих требований, в том числе технология множественного ввода-вывода (MIMO), антенны из метаматериалов, распределённые вычисления и более гибкие сетевые топологии.

В 2025 году Китай запустил на низкую околоземную орбиту тестовый спутник 6G, оснащённый системой терагерцового диапазона. Это был первый в мире спутник 6G, использующий высокочастотные терагерцовые волны.

Спутник, который будет вращаться на высоте около 490 километров, обеспечивает гораздо более высокую скорость передачи данных и меньшую задержку по сравнению со спутниками на более высоких орбитах, что открывает возможности для предоставления высокоскоростного интернета в отдалённых районах.

Согласно официальному документу Международного союза электросвязи за 2023 год, Китай намерен коммерциализировать технологии 6G к 2030 году.

США также наращивают научно-исследовательские и опытно-конструкторские работы по разработке и внедрению 6G. В феврале 2024 года Белый дом выступил с совместным заявлением с правительствами девяти других стран, призванным направить международные исследования в области 6G в нужное русло.

В заявлении говорится, что 6G по своей сути будет безопасной, открытой и устойчивой технологией. Национальное управление по телекоммуникациям и информации (NTIA) поддерживает разработку 6G для американских потребителей и новаторов.

Агентство также сотрудничает с другими федеральными ведомствами, в том числе с Федеральной комиссией по связи и Консультативным комитетом по управлению радиочастотным спектром Министерства торговли США, для реализации Национальной стратегии управления радиочастотным спектром на 2023 год и обеспечения лидерства США в разработке глобальных стандартов 6G.

Кроме того, Национальное управление по телекоммуникациям и информации США выступает за открытость, совместимость, безопасность и надёжность будущих сетей 6G.

Перспективы развития сетей 6G

В начале 2010-х годов появилось выражение Beyond 4G (B4G), обозначающее необходимость развития эволюции 4G за пределами стандарта LTE. Было неясно, что может представлять собой 5G, и в то время разрабатывались только прототипы на предстандартном уровне научно-исследовательских и опытно-конструкторских работ.

Термин B4G обозначал то, что может появиться после 4G. Как ни странно, стандарт LTE всё ещё развивается, и в 5G будут использоваться некоторые его аспекты.

Как и B4G, Beyond 5G рассматривается как путь к технологиям 6G, которые заменят возможности и приложения пятого поколения. Многие частные системы беспроводной связи 5G, включающие LTE, 5G и периферийные вычисления для корпоративных и промышленных клиентов, помогли заложить основу для 6G.

Беспроводные сети нового поколения 6G сделают ещё один шаг вперёд. Они создадут сеть провайдеров связи, многие из которых будут работать самостоятельно, — примерно так же, как фотоэлектрические солнечные системы привели к когенерации в рамках интеллектуальных сетей.

6G может вывести ячеистые сети из стадии концепции в стадию внедрения, помогая расширить зону покрытия за пределы досягаемости старых вышек сотовой связи.

Центры обработки данных уже претерпевают значительные изменения, связанные с внедрением 5G. К ним относятся виртуализация, программируемые сети, периферийные вычисления и проблемы, связанные с одновременной поддержкой общедоступных и частных сетей.

Например, некоторые корпоративные клиенты могут захотеть объединить локальную радиосеть с гибридными локальными и хостинговыми вычислениями — для периферийных и основных вычислений соответственно — и с размещёнными в центре обработки данных элементами основной сети для частных корпоративных сетей или альтернативных поставщиков услуг.

Сети 6G обеспечат связь и сбор данных, необходимые для накопления информации. Для рынка технологий 6G требуется системный подход, предполагающий использование аналитики данных, искусственного интеллекта и вычислительных мощностей нового поколения с высокопроизводительными и квантовыми компьютерами.

Помимо кардинальных изменений в технологии радиодоступа, 6G внесёт изменения в базовую структуру коммуникационных сетей, поскольку в ней будет задействовано множество новых технологий. В частности, в 6G центральное место займёт искусственный интеллект.

6G, вероятно, привнесёт и ряд других изменений

• Нано-ядро. Ожидается, что так называемое нано-ядро станет универсальным вычислительным ядром, объединяющим в себе элементы высокопроизводительных вычислений и искусственного интеллекта. Нано-ядро не обязательно должно быть физическим сетевым элементом. Вместо этого оно может представлять собой логическую совокупность вычислительных ресурсов, используемых многими сетями и системами.
• Координация периферийных и центральных вычислений. Сети будут генерировать значительно больше данных, чем сети 5G, и вычислительные процессы будут развиваться в направлении координации между периферийными и центральными платформами. В связи с этими изменениями центры обработки данных должны будут развиваться.
• Управление данными. Возможности в области сенсорики, визуализации и определения местоположения позволят генерировать огромные объёмы данных, которыми должны будут управлять владельцы сетей, поставщики услуг и владельцы данных.
• Повышение энергоэффективности. Разработчики сосредоточатся на том, чтобы базовое оборудование могло функционировать энергоэффективно в расширенных частотных диапазонах, в которых будет работать 6G.
• Улучшенная сверхнадёжная связь с малой задержкой. Сервис URLLC, ставший возможным благодаря 5G для приложений, требующих высочайшей надёжности и мгновенной реакции, будет усовершенствован с появлением 6G. 6G обеспечит более высокую скорость, расширит зону покрытия сети и повысит стабильность работы, что позволит использовать URLLC в таких сферах, как беспилотные автомобили и удалённая хирургия.

Ожидается, что благодаря этим усовершенствованиям шестое поколение сможет поддерживать сценарии использования, которые либо невозможны сегодня, либо возможны лишь в ограниченной степени при использовании существующих беспроводных технологий. К таким сценариям можно отнести следующие:

• Иммерсивная виртуальная и дополненная реальность.
• Обработка больших объёмов данных в режиме реального времени, нагрузки на ИИ.
• Распределённые периферийные вычисления.
• Голографическая связь.
• Цифровые двойники.
• Умные города.
• Умная промышленная автоматизация.
• Коллаборативные роботы.
• Синхронизированная распределённая система MIMO и экстремальная система MIMO.
• Внеземные сети.
• Связь между машинами.

Проблемы на пути к полной реализации потенциала 6G

Потребуется разработка передовых технологий мобильной связи, таких как когнитивные сети и сети передачи данных с высоким уровнем безопасности. Кроме того, потребуется расширить спектральную полосу пропускания, что на несколько порядков ускорит работу по сравнению с 5G.

Компания Samsung заявила о необходимости конвергенции коммуникаций и вычислений — идеи о том, что коммуникационная сеть должна быть спроектирована таким образом, чтобы максимально эффективно использовать вычислительную мощность, доступную участникам этой сети.

Кроме того, важным фактором для новых сетей станет надёжность. Сети должны проектироваться с учётом принципа «безопасность по умолчанию», чтобы уменьшить размер поверхности атаки. Кроме того, для защиты данных и обеспечения конфиденциальности пользователей потребуются аппаратные средства и надёжные механизмы защиты данных.

Многие проблемы, связанные с развёртыванием радиосистем миллиметрового диапазона для сетей 5G, должны быть решены до того, как разработчики сетей начнут решать задачи, связанные с 6G. К таким проблемам 5G относятся ограничения по покрытию, например необходимость прямой видимости между передатчиками и приёмниками, высокие потери при распространении сигнала, сложности, связанные с развёртыванием малых сот, совместное использование спектра для бесперебойной мобильной связи без помех, а также дорогостоящие инвестиции в инфраструктуру.

Что такое сеть 7G и зачем она нужна?

Сети 6G призваны обеспечить быстрое подключение Gigabit Ethernet к коммерческим и потребительским устройствам. Ожидается, что 6G обеспечит значительно более высокую пропускную способность и скорость передачи данных. Предполагается, что 6G позволит реализовать следующие возможности:

• Теоретическая скорость передачи данных составляет около 11 Гбит/с при одновременной передаче по нескольким каналам с частотой в несколько гигагерц (ГГц).
• До трёх каналов с полосой пропускания 160 МГц.
• Мультиплексирование до восьми пространственных потоков.

В 2020 году FCC стала первым регулирующим органом, давшим зелёный свет спектру 6 ГГц, чтобы способствовать развитию инноваций в устройствах 6G.

Хотя ожидается, что сети 6G начнут работать не раньше 2032 года, уже начались исследования в области преемника 6G — беспроводных технологий седьмого поколения (7G). Институт инженеров электротехники и электроники через свою рабочую группу по сверхвысокой пропускной способности разрабатывает спецификацию 802.11be для 7G и отраслевую сертификацию совместно с Wi-Fi Alliance. Цель проекта — обеспечить беспроводную связь с чрезвычайно высокой пропускной способностью и снизить максимальную задержку. Стандарт также направлен на обеспечение обратной совместимости 7G с устаревшими устройствами, работающими в диапазонах 2,4 ГГц, 5 ГГц и 6 ГГц.

7G предназначен для решения следующих задач:

• Скорость передачи данных до 46 Гбит/с — более чем в четыре раза выше, чем у 6G.
• Удвоение ширины канала до 320 МГц.
• 16 пространственных потоков по сравнению с восемью в 6G.

Первые разработки в области технологии 7G значительно повысили скорость, пропускную способность и качество пространственных потоков по сравнению с 6G.

Технология 7G станет настоящим прорывом в области пропускной способности и позволит поддерживать сверхплотные рабочие нагрузки. Она сможет обеспечить непрерывную глобальную связь за счёт интеграции со спутниковыми сетями для съёмки Земли, телекоммуникаций и навигации. Предприятия могут внедрить 7G для автоматизации производственных процессов. Поддержки приложений, требующих высокой доступности, предсказуемой задержки или гарантированного качества обслуживания.

6GE — буква «E» означает расширение — это промежуточный этап между 6G и 7G. Будет использоваться недавно лицензированный канал в диапазоне 6 ГГц, расширяющий частоты для передачи сигналов.

А нужен ли нам вообще 6G?

Есть несколько причин, по которым технология 6G необходима:

• Конвергенция технологий. Шестое поколение сотовых сетей объединит ранее разрозненные технологии. Такие как глубокое обучение и аналитика больших данных. Внедрение 5G во многом подготовило почву для такой конвергенции, которую 6G продолжит поддерживать и упрощать.
• Периферийные вычисления. Необходимость внедрения периферийных вычислений для обеспечения общей пропускной способности и низкой задержки в сверхнадёжных коммуникационных решениях с малой задержкой является ключевым фактором развития.
• Интернет вещей. Ещё одним стимулом является необходимость поддержки межмашинного взаимодействия (M2M) в IoT.
• Высокопроизводительные вычисления. Между 6G и высокопроизводительными вычислениями существует тесная взаимосвязь. Хотя периферийные вычислительные ресурсы будут обрабатывать часть данных, поступающих от IoT и мобильных технологий. Для обработки большей их части потребуются более централизованные ресурсы высокопроизводительных вычислений.

Часто задаваемые вопросы

Когда 6G станет доступной для обычных пользователей?

Ожидается, что коммерческое использование начнётся около 2030 года. Samsung прогнозирует начало коммерциализации не раньше 2028 года, а масштабное внедрение — примерно к 2030 году. Однако до появления отраслевых спецификаций сетевых продуктов с поддержкой 6G ещё далеко.

Чем 6G отличается от 5G?

Шестое поколение будет использовать более высокие частоты, включая терагерцовый диапазон, что обеспечит скорость до 1 Тбит/с и задержку до одной микросекунды. В отличие от 5G, где периферийные вычисления добавляются отдельно, в 6G они будут встроены во все сети. Кроме того, 6G обеспечит более тесную интеграцию связи и вычислений, а также повсеместное использование искусственного интеллекта.

Какие технологии лежат в основе 6G?

Основой станут распределённая сеть радиодоступа (RAN), терагерцовый диапазон, ячеистые сети, периферийные вычисления, искусственный интеллект, множественный ввод-вывод (MIMO), антенны из метаматериалов и квантовые вычисления.

Какие проблемы стоят на пути внедрения?

Основные проблемы включают необходимость расширения спектральной полосы пропускания, обеспечение надёжности и безопасности сетей, решение проблем покрытия и потерь сигнала, характерных для миллиметрового диапазона, а также дорогостоящие инвестиции в инфраструктуру.