Krok w kierunku 6G

Organizacja normalizacyjna 3GPP (3rd Generation Partnership Project) odegrała istotną rolę w rozwoju łączności mobilnej. Powstała w 1998 roku z myślą o opracowaniu jednolitych standardów dla systemów telekomunikacji mobilnej oraz zapewnieniu globalnej interoperacyjności urządzeń końcowych UE (User Equipment). Początkowo jej głównym celem było stworzenie standardu 3G, stąd nazwa organizacji nawiązuje do „3rd Generation”. Z biegiem czasu 3GPP rozszerzyła swoje działania na rozwój standardów 4G (LTE), następnie 5G (NR – New Radio).

Rok 2026 jest dla 3GPP okresem przejściowym pomiędzy światem 5G a 6G. Obecnie rozwinięcie 5G zwane 5G-Advanced tworzy pomost do świata 6G. To właśnie dziś, w pracach nad kolejnymi wydaniami standardów 3GPP, nadawany jest kierunek, w którym podąży następna generacja mobilnej łączności. Obecnie organizacja 3GPP koordynuje prace nad kolejnymi standardami generacji telefonii komórkowej w postaci tzw. Wydań (Release). Każdy Release jest zarządzany w klasycznym modelu projektowym waterfall. Najpierw powstają wymagania usługowe i use case’y (Stage 1), potem architektura systemu (Stage 2), a na końcu protokoły i szczegóły realizacyjne (Stage 3). W planie pracy (Work Plan) 3GPP dzieli zadania prowadzące do opracowania dokumentacji technicznej – prace studyjne TR (Technical Report) i specyfikacji TS (Technical Specification).

Chociaż 3GPP formalnie zamroziło prace nad Release 18 w czerwcu 2024 roku, nie oznaczało to zakończenia prac nad tym wydaniem. Datę freeze należy traktować raczej jako moment graniczny, od którego nie są dodawane nowe funkcjonalności. Dla każdego wydania (relase) uzyskanie statusu frozen oznacza, że ten release przechodzi formalnie w tryb maintenance. Oznacza to, że w specyfikacjach mogą być nadal wprowadzane poprawki, jednak mają one charakter utrzymaniowy, a nie rozwojowy. W modelu pracy 3GPP przyjmuje się, że przez co najmniej około dwa lata od daty freeze można spodziewać się dalszych korekt i doprecyzowań. Zmiany te są procedowane w grupach roboczych (Working Groups) w formie tzw. CR-ów (Change Request). Obejmują one poprawki błędów, wyjaśnienia, usuwanie niejednoznaczności oraz doprecyzowanie zapisów specyfikacji, także w odniesieniu do przypadków użycia, które nie zostały wystarczająco jasno ujęte w wersji pierwotnej.

Rok 2026 jest dla organizacji 3GPP okresem przejściowym pomiędzy światem 5G a 6G.
Zdjęcie: Adobe Stock, AD

W praktyce grupy robocze zajmują się przede wszystkim obsługą tzw. bugfixów, czyli poprawek błędów redakcyjnych i technicznych, w tym korekt opisów struktur danych oraz interfejsów, takich jak ASN.1 czy OpenAPI. W praktyce terminy freeze dość często przesuwają się względem pierwotnych założeń. Najczęściej są to opóźnienia rzędu jednego kwartału, choć w historii zdarzały się również dłuższe opóźnienia (liczone w kwartałach). Jest to naturalny element procesu standaryzacyjnego, w którym trzeba pogodzić ambitny zakres nowych funkcji z ograniczeniami harmonogramu. Warto pamiętać, że tworzenie standardu zawsze łączy w sobie kilka, niekiedy sprzecznych, celów. Z jednej strony cały proces odbywa się pod presją czasu i koniecznością dotrzymania planowanego harmonogramu. Z drugiej strony w pracach uczestniczą firmy, które mają własne priorytety biznesowe i technologiczne, a także chcą wprowadzać nowe funkcje oraz usprawnienia. To sprawia, że wypracowanie wspólnego stanowiska wymaga czasu i kompromisów. W praktyce oznacza to konieczność ciągłego szukania równowagi między maksymalizacją wprowadzanych innowacji a utrzymaniem realnego cyklu tworzenia standardu.

Sam moment zamrożenia ma bardzo duże znaczenie dla całego ekosystemu 3GPP, w szczególności dla producentów urządzeń końcowych, czyli UE (user equipment). Freeze daje im pewność, że przyszłe poprawki utrzymaniowe nie zmienią w sposób istotny funkcjonalności urządzeń projektowanych na podstawie ustabilizowanej wersji specyfikacji. Jest to szczególnie ważne z perspektywy cyklu projektowania, testowania i wdrażania nowych produktów, który w praktyce trwa znacznie dłużej niż same race standaryzacyjne. Przeważnie dostawcy produktów ekosystemu 3GPP (oprogramowania i urządzeń) dostarczają je na rynek w przeciągu 3-4 lat od daty wydania danego Release.

Podsumowując, realną cezurą dla wprowadzania zmian w ramach CR-ów do Release 18 jest raczej rok 2026, i to bardziej jego końcówka niż ścisła rocznica zamrożenia standardu w czerwcu 2024 roku. Trzeba przy tym pamiętać, że również etap zamykania prac utrzymaniowych może w praktyce ulec przesunięciu.

Na tym tle warto spojrzeć na stan prac w 3GPP. Druga faza 5G-Advanced, czyli Release 19, nie tak dawno (tj. 12 grudnia 2025 roku) została formalnie zamrożona. Oznacza to, że również to wydanie znajduje się w trybie maintenance, a więc dalsze zmiany mają charakter korekcyjny i utrzymaniowy, a nie rozwojowy.

Z perspektywy marca 2026 roku można więc powiedzieć, że 3GPP zakończyło już główny etap prac nad Release 19, a główny ciężar prac przesunął się na ReleaseJest to obecnie aktywne wydanie rozwojowe, którego zakończenie planowane jest na czerwiec 2027 roku. Harmonogram prac na tym release przewiduje osiągnięcie około 80 proc. prac fazy Stage 2 do czerwca 2026 roku, a finalne zamknięcie tego etapu planowane jest na wrzesień 2026 roku. Fazę Stage 3 planuje zakończyć się w marcu 2027 roku oraz dalsze prace ASN.1/OpenAPI na czerwiec 2027 roku.

Organizacji 3GPP założyła, że Release 20 to wydanie pomostowe pomiędzy 5G-Advance a 6G. W tym release prace są prowadzone dwoma strumieniami: Rel20_5GA dotyczy dalszych prac nad ulepszaniem 5G-Advanced oraz Rel-20_6G ma służyć wczesnym pracom studyjnym nad 6G. Oznacza to, że obecnie trwają prace koncepcyjne nad scenariuszami użycia, wymaganiami usługowymi, architekturą systemową oraz podstawowymi założeniami nowego interfejsu radiowego, ale nie są to jeszcze finalne specyfikacje 6G (bo one znajdą się Release 21). Natomiast Release 21 ma być pierwszym wydaniem obejmującym 6G w sensie normatywnym.

Jak wspomnieliśmy na wstępie rok 2026 jest dla 3GPP pomostem pomiędzy światem 5G a 6G. Z jednej strony trwa dalsza ewolucja 5G w postaci 5G-Advanced w ramach Release 20, z drugiej zaś w tym samym wydaniu prowadzone są już prace koncepcyjne, które mają przygotować grunt pod kolejną generację 6G.

Kolejnym istotnym obszarem prac 3GPP w Release 19 i Release 20 jest poprawa efektywności energetycznej, obejmująca zarówno urządzenia końcowe, jak i stacje bazowe. W Release 19 nacisk położono m.in. na dalszy rozwój mechanizmów network energy savings w warstwie radiowej oraz na rozszerzenie zarządzania energią. W Release 20 temat ten jest kontynuowany i rozszerzany w ramach ścieżki 5G-Advanced, gdzie 3GPP wprost wskazuje Energy Efficiency & Sustainability jako jeden z głównych obszarów rozwoju. Oznacza to przejście od prostych mechanizmów oszczędzania energii do bardziej systemowego podejścia, w którym sieć ma dynamicznie dostosowywać swoje parametry do obciążenia, warunków radiowych i celów energetycznych operatora. Koszt dostawy energii elektrycznej do infrastruktury operatora telekomunikacyjnego stanowi liczącą się pozycje kosztową (jako całość i per obiekt). Stąd operatorzy telefonii komórkowej, aby zmniejszyć rachunki za energię elektryczną dostosowują moc emitowaną ze stacji bazowych (w tym zużycie energii elektrycznej) do bieżącego zapotrzebowania ruchu telekomunikacyjnego. Jednym z działań może być obniżanie mocy sygnałów ze stacji bazowych poza szczytami ruchu (np. od 24:00 do 6:00 rano). Z punktu widzenia sektora energetyki dystrybucyjnej taka agresywna optymalizacja ustawień w godzinach nocnych może się przyczyniać do czasowej i cyklicznej niedostępności urządzeń zainstalowanych w terenie, takich jak routery, modemy czy urządzenia Internetu Rzeczy, zwłaszcza tych pracujących w tzw. „głębokim polu”. Przy zmniejszonej mocy sygnałów radiowych emitowanych przez stację bazową spada bowiem zasięg komórki.

W pracach nad Relase 20 nacisk kładzie się na uczenie maszynowe i sztuczną inteligencje AI/M oraz łączność z wykorzystaniem satelitów NTN – (Non-terrestial network). Bardzo ciekawym wątkiem jest wykorzystanie AI/ML do zarządzania warstwą radiową. Głównie dotyczy to predykcji ruchu sieci telefonii komórkowej, optymalizacji ustawień stacji bazowych, dostosowania algorytmów sterowania wiązką antenową (MIMO w tym eMIMO) do bieżących warunków propagacyjnych i chwilowego zapotrzebowania na ruch sieciowy. Pozwoli to na zmniejszenie interferencji i poprawi jakość parametrów transmisyjnych odczuwalnych przez klienta. Nie tylko dotyczy to ruchu sieciowego ze stacji bazowej do urządzeń (downlink), ale czasami ruchu uplink, czyli od urządzenia końcowego UE do sieci komórkowej (np. masowe transmisje wideo na żywo przez użytkowników podczas wydarzeń sportowych, czy innych aktywności zbiorowych, jak zlot miłośników morsowania czy koncerty).

Krystian Górski

    Czytaj dalej