Ученые рассказали всю правду о вышках 6G: с этим придется смириться

Современная цивилизация неразрывно связана с непрерывным обменом данными, формирующим глобальное информационное пространство. Видеостриминг, облачные вычисления, интерактивные игровые платформы и распределенные социальные графы — все это элементы техносферы, создающие экспоненциально растущую нагрузку на существующие беспроводные и проводные сети.

Новая парадигма

Однако на технологическом горизонте уже формируется новый, еще более требовательный класс приложений, способный подвергнуть текущую телекоммуникационную инфраструктуру, включая магистральные каналы и сети доступа, настоящему стресс-тесту.

Речь идет о технологиях иммерсивного взаимодействия, обещающих революционизировать человеко-машинные интерфейсы и способы потребления контента, но требующих для своей бесперебойной работы беспрецедентных скоростей передачи данных, минимальных задержек и высокой степени надежности сетевых протоколов.

Ведущие футурологи и инженеры в области кибернетики и систем связи предупреждают: без кардинальной перестройки сетевых архитектур и внедрения прорывных технологий фотоники и радиоэлектроники, мы рискуем столкнуться с системным кризисом пропускной способности, который затормозит цифровую трансформацию общества.

Метавселенная

Вообразите мир, где границы между физической и цифровой реальностью стираются; где вы не просто пассивный наблюдатель, а активный участник событий, разворачивающихся в синтезированной среде. Обучение хирургии на гиперреалистичных симуляторах, совместная работа инженеров над трехмерными моделями в виртуальных конструкторских бюро, полное погружение в исторические эпохи или фантастические миры — это лишь малая часть возможностей, которые открывают иммерсивные технологии и концепция метавселенной.

Расширенная реальность (XR), объединяющая виртуальную (VR), дополненную (AR) и смешанную (MR) реальности, сулит прорывы в промышленном дизайне, архитектурном проектировании, биомедицинских исследованиях, образовательных программах и индустрии развлечений. Однако за этими захватывающими перспективами кроется фундаментальная проблема обеспечения качества восприятия (Quality of Experience, QoE), напрямую зависящая от производительности. Способны ли современные стандарты пакетной передачи данных и алгоритмы маршрутизации справиться с грядущим потоком XR-трафика, или нас ожидает эра «цифровых пробок» и деградации сервисов?

Проблема усугубляется лавинообразным ростом потребления иммерсивного контента. Уже сегодня потоковое видео высокой четкости (HD, 4K, 8K) генерирует львиную долю глобального интернет-трафика. Согласно статистическим данным за 2024 год, на видеосервисы пришлось 69% всего объема переданных данных, что значительно превышает показатели социальных медиаплатформ (13%) и многопользовательских онлайн-игр (10%).

Требования же XR-приложений к параметрам сети, таким как ширина полосы пропускания, джиттер и сквозная задержка (end-to-end latency), на порядки выше. По аналитическим прогнозам, к 2031 году глобальный парк активных XR-устройств, включая шлемы, очки и тактильные интерфейсы, увеличится вчетверо по сравнению с уровнем 2025 года, достигнув отметки в 83 миллиона единиц. Это приведет к многократному увеличению нагрузки на радиочастотный спектр и опорные сети.

Уже сегодня, по данным социологических опросов, 40% пользователей выражают неудовлетворенность стабильностью и скоростью беспроводного доступа, и это в условиях, когда доминирующий видеоконтент еще не столь требователен к ресурсам, как полноценные иммерсивные среды с шестью степенями свободы (6DoF) и фотореалистичной графикой, требующей рендеринга в реальном времени.

Обновление инфраструктуры

Существующие архитектуры сетей, включая развернутые сегменты сетей пятого поколения (5G New Radio), ориентированные на спецификации Release 15 и Release 16 консорциума 3GPP, не были изначально спроектированы для обслуживания столь интенсивных и критичных к задержкам потоков данных, какие генерируют XR-приложения. Малейшие флуктуации в задержке или потеря пакетов при передаче данных для VR-системы могут привести к рассинхронизации аудиовизуальной информации, артефактам изображения (глитчам, разрывам), и, как следствие, к киберболезни (cyber sickness) — состоянию, напоминающему морскую болезнь, что полностью нивелирует эффект погружения и делает использование технологии некомфортным.

Это создает серьезные барьеры для массового внедрения XR-технологий и тормозит развитие рынка аппаратного и программного обеспечения для метавселенных.

Кардинальное решение видится в ускоренной разработке, стандартизации и последующем масштабном внедрении телекоммуникационных технологий следующих поколений — усовершенствованного 5G (5G-Advanced, спецификации Release 18 и далее) и сетей шестого поколения (6G). Именно эти будущие стандарты мобильной связи, предполагающие использование терагерцового диапазона частот, интеллектуальных реконфигурируемых поверхностей (RIS), технологий искусственного интеллекта для управления сетевыми ресурсами (Network AI) и квантовых коммуникаций для обеспечения безопасности, смогут гарантировать необходимые гигабитные скорости, задержки на уровне единиц миллисекунд и высочайшую надежность соединений, критически важные для интерактивных иммерсивных сервисов.

Когда появится 6G?

Архитектуры 5G-Advanced и 6G, как ожидается, станут технологической основой для полномасштабного развертывания метавселенных и предоставления голографической связи. Эксперты прогнозируют, что коммерческое развертывание сетей 6G начнется в период между 2028 и 2032 годами, что по времени совпадет с достижением зрелости экосистем аппаратного (чипсеты, дисплеи, сенсоры) и программного (движки, SDK, платформы разработки) обеспечения для XR. Это также стимулирует инновации в области видеокомпрессии (новые кодеки, такие как VVC/H.266 и перспективные разработки) и протоколов потоковой передачи с адаптивным битрейтом.

К 2037 году, согласно прогнозам, мировой рынок XR-устройств, совместимых с сетями 6G, достигнет 130 миллионов единиц, по сравнению с практически нулевым показателем на сегодняшний день. Ожидается, что к 2030 году XR-гаджеты станут второй по значимости категорией устройств (после смартфонов), массово интегрирующих функциональность 6G. Это позволит вывести на рынок принципиально новые пользовательские сценарии: от гиперперсонализированных иммерсивных городских туров с элементами дополненной реальности и интерактивных образовательных симуляций до участия в глобальных киберспортивных мероприятиях в виртуальных аренах и создания цифровых двойников (digital twins) сложных промышленных объектов для удаленного мониторинга и управления.

Надвигающаяся волна XR-приложений, характеризующихся экстремальными требованиями к пропускной способности, минимальным задержкам и гарантированной доставке данных, способна привести к системному кризису и «информационному коллапсу», если не будут предприняты решительные и своевременные меры по глубокой модернизации всей сетевой инфраструктуры, от физического уровня до уровня приложений.