Pionero en investigación 6G

La investigación 6G Explore tecnologías innovadoras como las redes nativas de IA para la gestión inteligente de recursos y la comunicación en terahercios (THz) para la transferencia de datos a velocidad ultrarrápida. También se investigan nuevos dispositivos semiconductores de GaN, como los transistores de efecto de campo superredes castelladas (SLCFET), por sus prestaciones de alta frecuencia y densidad de potencia, cualidades esenciales para el procesamiento de señales 6G.

Otras innovaciones son la detección y comunicación integradas (ISAC), las superficies inteligentes reconfigurables (RIS) y la comunicación cuántica para un intercambio de datos ultraseguro. El objetivo de estas tecnologías es respaldar en el futuro aplicaciones 6G inmersivas como la telepresencia holográfica, los sistemas autónomos y la asistencia sanitaria remota en tiempo real.

Vea este vídeo que muestra la investigación y las soluciones 6G de Keysight.

Los nuevos horizontes exigen nuevas tecnologías. Es cierto que la 6G se beneficiará en gran medida de la 5G en áreas como la computación de borde, la inteligencia artificial (IA), el aprendizaje automático (ML), la fragmentación de la red y otras. Al mismo tiempo, la investigación en tecnología inalámbrica debe adaptarse a los nuevos requisitos técnicos de la 6G.

La exigencia más sensata es entender cómo trabajar en la frecuencia por debajo de los terahercios. Aunque la 5G necesita funcionar en las bandas de ondas milimétricas (mmWave) de 24,25 GHz a 52,6 GHz para alcanzar todo su potencial, la próxima generación de conectividad móvil se desplazará a frecuencias superiores a 100 GHz en los rangos denominados sub-terahercios y hasta los terahercios.

Otra área de investigación de interés es el diseño de redes 6G para IA y ML. Las redes 5G están empezando a considerar la incorporación de IA y ML a las redes existentes, pero con la 6G tenemos la oportunidad de construir redes desde cero diseñadas para trabajar de forma nativa con estas tecnologías.

También hay un reto que la 6G pretende abordar: la seguridad. Cómo garantizar la seguridad de los datos y que sólo puedan acceder a ellos las personas autorizadas, y soluciones para que los sistemas prevean automáticamente ataques complejos.

Una última exigencia técnica es la virtualización. A medida que evolucione la 6G, empezaremos a pasar al entorno virtual. Las arquitecturas Open RAN (O-RAN) están trasladando hoy más procesamiento y funcionalidad a la nube. Soluciones como la computación de borde serán cada vez más comunes en el futuro.

He aquí 10 organizaciones punteras que allanan el camino a la investigación y normalización de la 6G:

• UIT-R: gestiona el espectro radioeléctrico mundial y los recursos orbitales de los satélites.
• 3GPP: desarrolla normas mundiales de telecomunicaciones móviles, incluidas 5G y 6G.
• Alianza O-RAN: Promueve redes de acceso radioeléctrico abiertas, inteligentes e interoperables.
• 6G Sandbox: iniciativa financiada por la UE que ofrece un entorno de pruebas modular para investigadores de 6G.
• 6G Flagship: Primer programa de investigación 6G del mundo, con sede en Finlandia.
• Alianza Next G: Iniciativa norteamericana que da forma a las futuras tecnologías inalámbricas.
• 6G-IA: representa la Europa de las redes y servicios de nueva generación.
• SUSTAIN-6G: proyecto de la UE para el diseño sostenible y holístico de redes 6G.
• Alianza Bharat 6G: Iniciativa liderada por la India para el liderazgo y la colaboración mundial en 6G.
• Grupo de Promoción de las IMT-2030: La plataforma china para la investigación y normalización de la 6G.

En la investigación 6G, la IA y el aprendizaje automático permiten redes inteligentes y autooptimizadas mediante la gestión de recursos en tiempo real, el análisis predictivo y el funcionamiento autónomo.

Otras áreas de investigación 6G incluyen el uso de IA y ML para mejorar la seguridad a través de la detección de anomalías, mejorar la eficiencia energética y apoyar la inteligencia de borde para aplicaciones de baja latencia como la realidad virtual y los sistemas autónomos, haciendo que las redes sean más adaptables y eficientes.

Como se espera que la 6G esté disponible comercialmente para 2030, varios grupos industriales han publicado sus visiones de la 6G, entre ellos la Next Generation Mobile Networks Alliance (NGMN), la 6G Flagship y la Next G Alliance. A continuación se resumen los casos de uso y las aplicaciones de las tecnologías de comunicación de próxima generación previstas por estas organizaciones:

Conectividad ubicua: Con la 6G, la mejora de la inclusión y la reducción de la brecha digital son objetivos sociales fundamentales. Los servicios de voz, vídeo y banda ancha estarán disponibles incluso en áreas remotas y zonas catastróficas gracias a avances más allá de la 5G, como mejores redes no terrestres, enjambres de estaciones base aerotransportadas y espaciales y redes de acceso en malla.

Experiencias digitales personales inmersivas: Se esperan anchos de banda de red de 50-200 gigabits por segundo (Gbps), quizás incluso de un terabit por segundo (Tbps). Con rendimientos por dispositivo de 300-500 megabits por segundo (Mbps) y latencias de microsegundos, los usuarios disfrutarán de ricas experiencias digitales y de comunicación mediante videollamadas inmersivas de alta resolución, pantallas de realidad ampliada y telepresencia remota a través de interfaces multisensoriales y holográficas.

Comunicaciones y detección conjuntas: Las frecuencias por debajo de los terahertzios contempladas en la 6G permitirán combinar señales de comunicación con formas de onda parecidas a las de los radares de imagen. Se está investigando la posibilidad de reutilizar las mismas antenas, transceptores y espectro tanto para comunicaciones como para detección, lo que permitiría casos de uso como el uso de smartphones para la conducción autónoma o la detección de personas en misiones de rescate con poca visibilidad.

Automóviles: Las empresas automovilísticas están investigando activamente y creando prototipos del uso de tecnologías 6G para mejorar los sistemas de conducción autónoma, el procesamiento de datos en tiempo real, la comunicación vehículo a todo y las capacidades de detección avanzadas.

Comunicaciones a escala industrial: Se esperan redes públicas y privadas generalizadas con un amplio uso de dispositivos de Internet de las Cosas (IoT) para ciudades inteligentes, agricultura, transporte, redes de energía y control medioambiental.

Posicionamiento preciso: El posicionamiento en interiores y exteriores con precisiones de 1 a 10 centímetros (cm) permitirá detectar objetos y presencias, navegar, obtener imágenes y cartografiar con precisión.

La sostenibilidad es un motor esencial para la investigación y el desarrollo de la 6G. En diciembre de 2023, la Unión Internacional de Telecomunicaciones (UIT) publicó los detalles del "Marco IMT-2030" 6G en la Recomendación UIT-R M.2160.

También se espera que la IMT-2030 contribuya a abordar la necesidad de una mayor sostenibilidad medioambiental, social y económica, y apoye asimismo los objetivos del Acuerdo de París de la Convención Marco de las Naciones Unidas sobre el Cambio Climático.