5G je staré, připravte se na 6G

Není důvod se 6G sítí bát, zdravotní riziko technologové nepředpokládají. Odkud takovou jistotu berou? Uslyšíte v naší zvukové reportáži.

Na první pohled to vypadá jako obyčejná počítačová učebna. Jediné, co tu připomíná budoucnost mobilní komunikace, je velká cedule na stěně s nápisem „6G“. Podivuji se, očekával jsem místnost napěchovanou futuristickou technologií. Docent Zdeněk Bečvář, který zdejší výzkumnou laboratoř 6Gmobile research lab vede, mě ale rychle vyvádí z omylu: „Ta zařízení a specifická vybavení tu jsou. Jenom jsou relativně malá, takže vzhledem k počítačům možná trochu zanikají,“ objasňuje a ukazuje na krabičky, o kterých jsem si myslel, že se jedná o wi-fi router. „Tohle jsou zařízení, která zajišťují vysílání a příjem signálu,“ upřesňuje Bečvář.

Zároveň se dozvídám, že ani ty počítače nejsou jen tak obyčejné. Jde totiž o vysoce výkonné stroje. A takto může technologické zázemí mobilních sítí budoucnosti vypadat. V dnešní době je k jejich provozu potřeba zvláštní hardware. Napříště by ale mobilní sítě měly fungovat na relativně běžných zařízeních a jejich provoz bude zařizovat akorát speciální počítačový program.

Jaké konkrétní novinky 6G sítě přinesou, vědci teprve zkoumají. Už teď ale ví, že se zdokonalí současné služby. „Hodně se mluví o navýšení přenosové rychlosti. To je z generace na generaci automatický krok, nicméně teď se mluví o výrazném navýšení,“ slibuje Bečvář s tím, že rychlost 6G sítí by mohla dosáhnout až 1 Tb/s. U 5G sítí se přitom předpokládá rychlost „jen“ 20 Gb/s, přičemž v reálu se zatím dosahuje přibližně poloviny. Stále ještě běžná síť 4G nabízí asi 1 Gb/s.

Taková rychlost umožní ještě větší rozvoj internetu věcí (IoT) a tzv. chytrých měst. Ostatně s ohledem na to vznikla i síť 5G. Budoucí generace mobilních sítí by ale měla nabídnout mnohem širší aplikace. Podle Bečváře by se mohla posílit i bezpečnost dopravy. Auta by totiž mohla komunikovat mezi sebou. „Jede kolona automobilů, objeví se překážka na silnici, automobily si rychle předají informaci a zareagují v co možná nejkratším čase. Třeba na dálnici se hraje o jednotky milisekund, které můžou pomoct,“ popisuje Bečvář.

V budoucí generaci by už také nemělo hrozit přetížení mobilních sítí při jednorázových akcích, například při koncertech nebo velkých sportovních utkáních. Poslouží k tomu dron, který vědci na ČVUT vyvinuli. Postavit u stadionů stálou infrastrukturu, která zvládne přenos dat od velkého počtu zařízení, se nevyplatí. Masové akce se pořádají jen nárazově a infrastruktura by tak byla nevyužitá. Řešení můžou nabídnout právě drony. Ty poslouží jako létající základnové stanice, které mobilní spojení zprostředkují.

Výzkumná laboratoř 6Gmobile research lab na Fakultě elektrotechnické na ČVUT v Praze vznikla na podzim 2021 a díky svému vybavení patří mezi světovou špičku. Může tak spolupracovat s těmi nejlepšími pracovišti po celém světě. Pražská laboratoř by ve vývoji 6G sítí měla přispět zjištěním, jak signál přenášet co nejefektivněji, tedy s co nejmenší spotřebou energie. „Podařilo se nám ověřit využití strojového učení pro řízení komunikace v mobilní síti. Klasický model je takový, že máme dvě zařízení, která spolu komunikují přes základnovou stanici. I když bychom seděli dva metry od sebe a chtěli si zatelefonovat, tak signál půjde k základnové stanici, která se nachází někde na budovách okolo, a pak se vrátí k druhému telefonu. Signál tak urazí poměrně velkou vzdálenost, navíc musí překonávat překážky v podobě zdí nebo oken, čímž se oslabí a my tak pro zachování kvality musíme spotřebovat velké množství energie,“ vysvětluje současný stav Bečvář.

Už při vývoji 4G sítí se objevila myšlenka, že některá zařízení by spolu mohla komunikovat napřímo. Základnová stanice spojení jen zprostředkuje, ale samotný signál probíhá pouze mezi zařízeními mimo základnovou stanici. V případě 6G sítí by takový způsob spojení měl být samozřejmostí. Problém je, že pro úspěšnou komunikaci musí systém vědět, kudy signál vést, aby byl co nejkvalitnější.

Zmínili jsme, že 6G sítě najdou uplatnění hlavně v internetu věcí. Z toho vyplývá, že počet zařízení, která mezi sebou budou komunikovat, bude velmi vysoký. Tím pádem vzroste i počet komunikačních kanálů, kterými by se signál měl šířit, přičemž vždycky bude třeba vybrat ten nejkvalitnější. Výzkumníci z ČVUT úspěšně ověřili, že s výběrem vhodného komunikačního kanálu může pomoct umělá inteligence. Díky hlubokým neuronovým sítím a strojovému učení se naučí kvalitu komunikačních kanálů. Ke spojení zařízení tak dojde snadno a rychle. To obzvláště přijde vhod například při zmíněné komunikaci automobilů, které se navzájem upozorní na náhlou překážku ve snaze odvrátit nehodu. Takové spojení zároveň spotřebuje minimum energie, což sníží náklady na telekomunikaci.

Ke konečnému vývoji 6G sítí povede ještě dlouhá cesta, už teď ale vědci odhadují, že k jejímu komerčnímu spuštění dojde kolem roku 2030.

Zajímá vás, jak konkrétně se umělá inteligence naučí kvalitu signálu poznat? A jaké využití může mít přenos hologramu? Poslechněte si naši audioreportáž!