Pioneira em pesquisas sobre 6G

A pesquisa sobre 6G explora tecnologias inovadoras, incluindo redes nativas de IA para gerenciamento inteligente de recursos e comunicação terahertz (THz) para transferência de dados em altíssima velocidade. Novos dispositivos semicondutores de GaN, como os transistores de efeito de campo castelados em superlattice (SLCFETs), também estão sendo pesquisados por seu desempenho de alta frequência e densidade de potência, qualidades essenciais para o processamento de sinais 6G.

Outras inovações incluem sensoriamento e comunicação integrados (ISAC), superfícies inteligentes reconfiguráveis (RIS) e comunicação quântica para troca de dados ultrasseguros. Essas tecnologias têm como objetivo oferecer suporte a aplicativos 6G imersivos, como telepresença holográfica, sistemas autônomos e assistência médica remota em tempo real no futuro.

Assista a este vídeo apresentando as pesquisas e soluções 6G da Keysight.

Novos horizontes exigem novas tecnologias. É verdade que o 6G se beneficiará muito do 5G em áreas como computação de ponta, inteligência artificial (IA), aprendizado de máquina (ML), fatiamento de rede e outras. Ao mesmo tempo, a pesquisa de tecnologia sem fio precisa atender aos novos requisitos técnicos do 6G.

A demanda mais sensata é entender como trabalhar na frequência subterrahertz. Embora o 5G precise operar nas bandas de ondas milimétricas (mmWave) de 24,25 GHz a 52,6 GHz para atingir todo o seu potencial, a próxima geração de conectividade móvel passará para frequências acima de 100 GHz nas faixas chamadas subterrahertz e terahertz.

Outra área de interesse de pesquisa é o projeto de redes 6G para IA e ML. As redes 5G estão começando a considerar a adição de IA e ML às redes existentes, mas, com o 6G, temos a oportunidade de criar redes desde o início que são projetadas para funcionar nativamente com essas tecnologias.

Há também um desafio que o 6G pretende enfrentar: a segurança. Como garantir que os dados estejam seguros e que somente pessoas autorizadas possam ter acesso a eles - e soluções para fazer com que os sistemas prevejam ataques complexos automaticamente.

Uma última demanda técnica é a virtualização. À medida que o 6G evolui, começaremos a nos mover para o ambiente virtual. As arquiteturas de RAN aberta (O-RAN) estão transferindo mais processamento e funcionalidade para a nuvem atualmente. Soluções como a computação de borda serão cada vez mais comuns no futuro.

Aqui estão 10 organizações líderes que estão preparando o caminho para a pesquisa e a padronização do 6G:

• ITU-R: gerencia o espectro de rádio global e os recursos de órbita de satélite.
• 3GPP: desenvolve padrões globais de telecomunicações móveis, incluindo 5G e 6G.
• Aliança O-RAN: Promove redes de acesso de rádio abertas, inteligentes e interoperáveis.
• 6G Sandbox: iniciativa financiada pela UE que oferece um ambiente de teste modular para pesquisadores de 6G.
• 6G Flagship: O primeiro programa de pesquisa 6G do mundo, com sede na Finlândia.
• Next G Alliance: Iniciativa norte-americana que está moldando as futuras tecnologias sem fio.
• 6G-IA: representa a Europa para redes e serviços de última geração.
• SUSTAIN-6G: Projeto da UE que promove o design sustentável e holístico da rede 6G.
• Aliança Bharat 6G: Iniciativa liderada pela Índia para liderança e colaboração global em 6G.
• Grupo de promoção do IMT-2030: Plataforma da China para pesquisa e padronização de 6G.

Na pesquisa de 6G, a IA e o aprendizado de máquina permitem redes inteligentes e auto-otimizadas por meio do gerenciamento de recursos em tempo real, da análise preditiva e da operação autônoma.

Outras áreas de pesquisa de 6G incluem o uso de IA e ML para aprimorar a segurança por meio da detecção de anomalias, melhorar a eficiência energética e oferecer suporte à inteligência de ponta para aplicativos de baixa latência, como realidade virtual e sistemas autônomos, tornando as redes mais adaptáveis e eficientes.

Como se espera que o 6G esteja disponível comercialmente até 2030, vários grupos do setor publicaram suas visões do 6G, incluindo a Next Generation Mobile Networks Alliance (NGMN), a 6G Flagship e a Next G Alliance. Os casos de uso e os aplicativos para tecnologias de comunicação de próxima geração previstos por essas organizações estão resumidos abaixo:

Conectividade onipresente: No 6G, o aumento da inclusão e a redução da exclusão digital são objetivos sociais fundamentais. Os serviços de voz, vídeo e banda larga estarão disponíveis até mesmo em áreas remotas e zonas de desastres por meio de avanços além do 5G, como melhores redes não terrestres, enxames de estações radiobase aéreas e espaciais e redes de acesso em malha.

Experiências digitais pessoais imersivas: São esperadas larguras de banda de rede de 50 a 200 gigabits por segundo (Gbps), talvez até um terabit por segundo (Tbps). Com taxas de transferência por dispositivo de 300 a 500 megabits por segundo (Mbps) e latências de microssegundos, os usuários desfrutarão de experiências digitais e de comunicação avançadas por meio de chamadas de vídeo imersivas de alta resolução, telas de realidade estendida e telepresença remota por meio de interfaces multissensoriais e holográficas.

Comunicações e sensoriamento conjuntos: As frequências subterrahertz consideradas no 6G permitirão a combinação de sinais de comunicação com formas de onda que se assemelham às dos radares de imagem. Há pesquisas em andamento para reutilizar as mesmas antenas, transceptores e espectro para comunicações e sensoriamento, possibilitando casos de uso como a utilização de smartphones para direção autônoma ou a detecção de pessoas em missões de resgate com baixa visibilidade.

Automóveis: As empresas automobilísticas estão ativamente pesquisando e criando protótipos do uso de tecnologias 6G para melhorar os sistemas de direção autônoma, o processamento de dados em tempo real, a comunicação veículo-para-tudo e os recursos avançados de detecção.

Comunicações em escala industrial: Espere redes públicas e privadas generalizadas com uso extensivo de dispositivos de Internet das Coisas (IoT) para cidades inteligentes, agricultura, transporte, redes de energia e monitoramento ambiental.

Posicionamento preciso: O posicionamento em ambientes internos e externos com precisão de 1 a 10 centímetros (cm) permitirá a detecção precisa de objetos e presenças, a navegação, a geração de imagens e o mapeamento.

A sustentabilidade é um fator essencial para a pesquisa e o desenvolvimento do 6G. Em dezembro de 2023, a União Internacional de Telecomunicações (ITU) publicou detalhes da "Estrutura IMT-2030" do 6G na Recomendação ITU-R M.2160.

Espera-se também que o IMT-2030 ajude a atender à necessidade de maior sustentabilidade ambiental, social e econômica, além de apoiar as metas do Acordo de Paris da Convenção-Quadro das Nações Unidas sobre Mudanças Climáticas.