Пятый, пятый, я шестой: в России представили «железо» для 6G

5G в РФ еще не запустили, а инженеры уже взялись за следующее поколение — 6G: появилось устройство, которое поможет проектировать системы связи шестого поколения. Его разработали в Центре компетенций «Технологии беспроводной связи и интернета вещей» Национальной технологической инициативы, который работает на базе Сколтеха.

Для начала вспомним, зачем нам пятое поколение. Устройства 5G могут использоваться в интернете вещей, беспилотных автомобилях, новом и более качественном гейминге, а также для улучшения пользовательского опыта (быстрая загрузка файлов). Пропускная емкость у 5G больше, чем у LTE, поэтому связь будет работать без задержек даже там, где собралось огромное количество пользователей. Например, на концертах, спортивных матчах.

6G обещает скорость до 400 раз выше по сравнению с предыдущим стандартом. Свободных и безопасных для человека частот осталось мало, поэтому 6G займет диапазон от 100 ГГц до 3 ТГц. Это субмиллиметровый диапазон, который позволяет передавать колоссальные объемы данных без задержек, что открывает все дороги для использования искусственного интеллекта.

Но это еще не все бонусы. Эксперты считают, что 6G соединит индустриальный и бытовой интернет вещей в единую сеть. В одной «упряжке» окажутся бытовые устройства, автомобили, поезда, самолеты, космические аппараты. Представьте: в самолете в систему бортовых развлечений автоматически подгрузятся любимые фильмы. Это, конечно, пока фантазии, до реальных продуктов еще далеко. А вот «железо» уже появляется.

Новые частоты — всегда новый вызов для инженеров, поскольку до этого с ними никто не работал, нет подходящего телеком-оборудования. В Центре компетенций беспроводной связи и интернета вещей НТИ провели теоретические расчеты и разработали технологические подходы к созданию элементной базы полупроводниковой интегральной оптики и радиофотоники. На основе этой базы был разработан важный компонент — высокочастотный электрооптический модулятор, позволяющий транслировать сверхвысокочастотный электрический сигнал в оптический диапазон.

Такие устройства представляют огромный интерес для телекоммуникационных систем, считают разработчики. Дело в высокой частоте модуляции, которая как раз требуется для 6G, и в компактности прибора: вместе с контактными площадками он занимает площадь 0,6х0,6 мм2. Разработчики планируют расширять частотный диапазон до сотен ГГц и увеличивать номенклатуру изготавливаемых элементов.

Трансиверы 6G пока только предстоит разработать, но небольшой шаг к этому уже сделан.

«Разработанная технология, вероятнее всего, станет базовой для фотоники и радиофотоники 6G, — поясняет Дмитрий Лаконцев, руководитель Центра компетенций НТИ по беспроводной связи и интернету вещей. — Речь идет о возможности производить ключевую элементную базу для шестого поколения связи в России. Раньше такой уровень участия в создании технологии был недостижим».

Эксперты сходятся на том, что 6G запустится в 2025—2030 годах. Для России, если судить по опыту пятого поколения, срок может быть другим. Но в любом случае для технологий никогда не бывает рано. «Исследования в сфере 6G ведутся уже несколько лет, — говорит Дмитрий Лаконцев. — Такие программы появились еще до того, как сети пятого поколения были введены в коммерческую эксплуатацию».

Сколтех разработал и направил в Минпромторг России проект программы научно-технологического развития мобильной связи шестого поколения еще весной. В документе сказано, что исследования в области 6G — вопрос технологической и информационной независимости страны, безопасности строительства и эксплуатации критически важной телеком-инфраструктуры. «И это вряд ли можно подвергнуть сомнению, особенно если учесть, что в последние годы в мире идет процесс деглобализации, — поясняет Лаконцев. — К примеру, сейчас США закрыли свои передовые фотолитографические технологии от Китая. Похоже, что и впредь никто не захочет делиться с соседями передовыми разработками. Так что национальный проект 6G — вопрос технологического выживания».

В России фактически нет собственных телеком-вендоров, поэтому сформировать полный производственный цикл для 6G не получится. «Странам сейчас нужно сосредоточиться на производстве компонентов, более всего подверженных санкционным рискам, — считает Лаконцев. — Благодаря подобным разработкам у нас появляются хорошие шансы создать задел для локализации инфраструктурного и терминального оборудования 6G в РФ. Кроме того, такие технологические прорывы ставят Россию в один ряд с ведущими странами и международными организациями, которые занимаются исследованиями в этой сфере и создают новую платформу для экономической кооперации».