6G: Τάσεις, Απαιτήσεις, Προτάσεις, Προοπτικές

Το ταξίδι προς το 6G συνεχίζεται με τον καθορισμό των περιπτώσεων χρήσης που προσπαθούν να προβλέψουν σημαντικές τάσεις στα σενάρια χρήσης βοηθώντας στην ικανοποίηση των αναγκών και των απαιτήσεων για μελλοντικές αλλαγές γενεών. Αυτές οι προβλέψεις κατ' απαίτηση θα τροφοδοτήσουν το Όραμα ITU-R IMT για το 2030 και μετά θα καθορίσουν μελλοντικές απαιτήσεις συνδεσιμότητας. Μια παρόμοια προσέγγιση χρησιμοποιήθηκε για το 5G, οδηγώντας στην εισαγωγή τεχνολογιών που ικανοποιούν τις προβλεπόμενες ανάγκες της βιομηχανίας και των χρηστών. Για παράδειγμα, το 5G εισήγαγε νέες δυνατότητες τόσο στην ραδιοπρόσβαση όσο και στο δίκτυο κορμού. Αρχικά, το δίκτυο ραδιοπρόσβασης 5G σχεδιάστηκε για να είναι εστιασμένο προς το μέλλον και ευέλικτο για να υποστηρίζει νέες ζώνες συχνοτήτων, ικανό να υποστηρίζει πολλές διαφορετικές νέες εφαρμογές που απαιτούν πιο κρίσιμους δείκτες απόδοσης. Δεύτερον, το δίκτυο κορμού 5G, σχεδιάστηκε πάνω σε αρχιτεκτονική με βάση τις υπηρεσίες, ανεξάρτητα από την πρόσβαση και ως ένα συγκλίνον πλαίσιο για την υποστήριξη ενός ευρέος φάσματος υπηρεσιών. Ο ολοένα και πιο έξυπνος σχεδιασμός του 5G, εγγενής στο σύννεφο, του δίνει τη δυνατότητα να επικρατήσει και πέρα από την τρέχουσα δεκαετία. Σε αυτό το πλαίσιο, είναι σημαντικό να λαμβάνουμε υπόψη τους οδηγούς και τις απαιτήσεις όταν εντοπίζουμε διαφοροποιημένες ευκαιρίες για τις μελλοντικές δυνατότητες 6G. Θα εξελιχθεί προοδευτικά από ανθρωποκεντρικό σε ταυτόχρονα ανθρωποκεντρικό και μηχανοκεντρικό. Το 6G θα φέρει μια σχεδόν άμεση και απεριόριστη πλήρη ασύρματη συνδεσιμότητα. Ένα νέο τοπίο θα αναδυθεί επίσης για τις επιχειρήσεις, ως αποτέλεσμα της σύγκλισης που θα επιτρέψει το 6G στους τομείς της συνδεσιμότητας, της ρομποτικής, του σύννεφου και του ασφαλούς και αξιόπιστου εμπορίου. Αυτό θα αναδιαμορφώσει ριζικά τον τρόπο λειτουργίας των επιχειρήσεων. Τα βασικά χαρακτηριστικά του 6G θα περιλαμβάνουν έξυπνες συνδεδεμένες λειτουργίες διαχείρισης και ελέγχου, προγραμματισμό, ολοκληρωμένη ανίχνευση και επικοινωνία, μείωση του ενεργειακού αποτυπώματος, αξιόπιστη υποδομή, επεκτασιμότητα και μικρό κόστος. Η αρχιτεκτονική 6G θα πρέπει να είναι επαρκώς ευέλικτη και αποτελεσματική, ώστε να επιτρέπει την εύκολη ενσωμάτωση των πάντων, δηλαδή ενός δικτύου δικτύων, κοινής επικοινωνίας και ανίχνευσης, μη επίγειων δικτύων και επίγειας επικοινωνίας, που να περιλαμβάνει νέους ενεργοποιητές με τεχνητή νοημοσύνη καθώς και τοπικούς και κατανεμημένες υπολογιστικές δυνατότητες. Η τεχνητή νοημοσύνη και η μηχανική μάθηση θα βοηθήσουν στη διατήρηση της οικονομικής αποδοτικότητας λειτουργίας των οραματιζόμενων πολύπλοκων υπηρεσιών 6G, όπως η αλληλεπίδραση σε κόσμους ανθρώπου-ψηφιακού-φυσικού και διαδικτύου των αισθήσεων, για την αυτοματοποίηση κάποιου επιπέδου των διαδικασιών λήψης αποφάσεων και την επίτευξη μηδενικής προσέγγιση αφής. Θα απαιτηθούν νέες ηλεκτρονικές τεχνολογίες, εξαρτήματα και συσκευές, συμπεριλαμβανομένων επεξεργαστών, μνημών, κλπ. Η εκμετάλλευση των ιδιοτήτων από την κβαντομηχανική πρέπει να διερευνηθεί, καθώς και άλλες αναδυόμενες προκλήσεις για να κατανοήσουμε τις δυνατότητές τους και πώς μπορούν αν αξιοποιηθούν στα πλαίσια του 6G. The journey to 6G continues by defining use cases that try to anticipate important trends in usage scenarios helping to meet the needs and requirements of future generational shifts. These on-demand forecasts will feed into the ITU-R IMT Vision 2030 and then define future connectivity requirements. A similar approach was used for 5G, leading to the introduction of technologies that meet the anticipated needs of industry and users. For example, 5G introduced new capabilities in both radio access and the core network. Initially, the 5G radio access network was designed to be future-oriented and flexible to support new frequency bands, capable of supporting many different new applications that require more critical performance indicators. Also, the 5G core network was designed on a service-based architecture, independent of access and as a converged framework to support a wide range of services. 5G's increasingly intelligent, cloud-native design enables it to prevail well beyond the current decade. In this context, it is important to consider drivers and requirements when identifying differentiated opportunities for future 6G capabilities. It will progressively evolve from human-centric to both human-centric and machine-centric. 6G will bring near-instant and unlimited full wireless connectivity. A new landscape will also emerge for business as a result of the convergence enabled by 6G in the areas of connectivity, robotics, cloud and secure and reliable commerce. This will fundamentally reshape the way businesses operate. Important features of 6G will include intelligent connected management and control functions, scheduling, integrated sensing and communication, reduced energy footprint, reliable infrastructure, scalability and low cost. The 6G architecture should be flexible and efficient enough to allow easy integration of everything, i.e. a network of networks, shared communication and sensing, non-terrestrial networks and terrestrial communication, including new AI-powered actuators as well as local and distributed computing capabilities. Artificial intelligence and machine learning will help sustain the cost-effectiveness of running the envisioned 6G complex services, such as interacting in human-digital-physical and internet-of-senses worlds, to automate some level of decision-making processes and achieve a zero approach touch. New electronic technologies, components and devices will be required, including processors, memories, etc. The exploitation of quantum mechanical properties must be explored, as well as other emerging challenges to understand their potential and how they can be used in the context of 6G.