INTERNATIONAL JOURNAL OF SCIENTIFIC RESEARCHERS
ISSN: 3030-332X Impact factor: 8,293
Volume 12, issue 1, June 2025
https://wordlyknowledge.uz/index.php/IJSR
worldly knowledge
Index:
google scholar, research gate, research bib, zenodo, open aire.
https://scholar.google.com/scholar?hl=ru&as_sdt=0%2C5&q=wosjournals.com&btnG
https://www.researchgate.net/profile/Worldly-Knowledge
https://journalseeker.researchbib.com/view/issn/3030-332X
171
ГОЛОГРАФИЧЕСКАЯ СВЯЗЬ ЧЕРЕЗ СЕТИ 6G: ВЫЗОВЫ И РЕШЕНИЯ
Хайдаралиева Хилола Фарход кизи
ассистент преподаватель Ташкентского университета
Мухаммада Ал-Хоразмий
Суюнов Шохижахон Холмумин угли
студент 3 курса Ташкентский университет информационных
технологий имени Мухаммада Ал-Хоразмий
Аннотация:
Голографическая связь рассматривается как ключевое приложение сетей
шестого поколения (6G), обеспечивающее полноценное телеприсутствие за счёт
передачи объемных 3D-изображений в реальном времени. В статье рассматриваются
основные технические вызовы, включая потребность в экстремально высокой
пропускной способности, сверхнизкой задержке и сложностях аппаратной реализации.
Проведен анализ актуальных решений на базе сетевого расщепления, интеллектуальных
вычислений на краю сети и терагерцовой передачи. Предложена концептуальная система,
преодолевающая выявленные ограничения, и обозначены перспективные направления
дальнейших исследований.
Ключевые слова:
6G, голографическая связь, терагерцовая передача, вычисления на
краю, сетевое расщепление, задержка, объемное видео
1. Введение
Эволюция беспроводных технологий перешла от голосовой связи и видеосвязи к
новым рубежам — полному погружению, интерактивности и интеллектуальной
обработке данных. Одним из революционных направлений является
голографическая
связь
, которая обеспечивает передачу
трёхмерного изображения человека или
объекта в реальном времени
, создавая эффект физического присутствия.
В отличие от обычной видеосвязи, голография требует захвата, обработки,
передачи и отображения
объёмных данных
с крайне низкой задержкой. Ожидается, что
сети
6G
, предлагающие скорость до терабит в секунду, задержку менее 1 мс и широкое
внедрение ИИ на краю сети, станут основой для таких приложений. Однако реализация
голографической связи в беспроводной среде сопряжена с рядом вызовов, которые и
рассматриваются в данной работе.
2. Методология
INTERNATIONAL JOURNAL OF SCIENTIFIC RESEARCHERS
ISSN: 3030-332X Impact factor: 8,293
Volume 12, issue 1, June 2025
https://wordlyknowledge.uz/index.php/IJSR
worldly knowledge
Index:
google scholar, research gate, research bib, zenodo, open aire.
https://scholar.google.com/scholar?hl=ru&as_sdt=0%2C5&q=wosjournals.com&btnG
https://www.researchgate.net/profile/Worldly-Knowledge
https://journalseeker.researchbib.com/view/issn/3030-332X
172
Рис.1.
Видение поколение 6G
В рамках исследования были использованы следующие методы:
Анализ современных научных публикаций, стандартов и концепций в области
голографии и сетей 6G;
Математическое моделирование требований к пропускной способности и
задержке при передаче голографических потоков;
Симуляция характеристик сетей 6G с целью оценки пригодности технологий для
передачи 3D-данных;
Сравнительный анализ ключевых технологических решений:
терагерцовая
передача
,
интеллект на краю сети
,
сетевое расщепление (network slicing)
.
3. Результаты
3.1 Требования к пропускной способности и задержке
3.1 Требования к пропускной способности и задержке
Голографическая связь — это технология, предполагающая передачу
трёхмерного динамического изображения
с высокой детализацией, глубиной и углом
обзора. В отличие от обычного видеопотока, голограммы требуют
передачи огромного
объёма данных
в режиме реального времени, а также
минимальной задержки
для
обеспечения эффекта телеприсутствия.
Пропускная способность
Величина необходимой пропускной способности зависит от следующих
параметров:
Разрешение изображения
(например, 4K, 8K или выше)
Количество кадров в секунду
(обычно от 30 до 90)
Количество углов обзора
(для голографического эффекта — до нескольких сотен
точек зрения)
Цветовая глубина
и
глубина сцены (3D)
Согласно оценкам:
Полноценный голографический поток может требовать
от 0.5 до 4 Тбит/с
без
сжатия.
INTERNATIONAL JOURNAL OF SCIENTIFIC RESEARCHERS
ISSN: 3030-332X Impact factor: 8,293
Volume 12, issue 1, June 2025
https://wordlyknowledge.uz/index.php/IJSR
worldly knowledge
Index:
google scholar, research gate, research bib, zenodo, open aire.
https://scholar.google.com/scholar?hl=ru&as_sdt=0%2C5&q=wosjournals.com&btnG
https://www.researchgate.net/profile/Worldly-Knowledge
https://journalseeker.researchbib.com/view/issn/3030-332X
173
Даже при использовании продвинутых алгоритмов сжатия объём может быть
снижен
до 100–300 Гбит/с
, что всё ещё значительно превышает возможности
сетей 5G.
Задержка
Для обеспечения естественного взаимодействия и передачи эмоций, задержка
(end-to-end latency) должна быть:
Не более 1 миллисекунды (мс)
— для голографического телеприсутствия и
тактильной обратной связи.
Допустимый уровень задержки при односторонней трансляции —
до 5 мс
.
Для сравнения:
Средняя задержка в 5G сетях URLLC: ~1–10 мс.
В сетях Wi-Fi 6 и 5G mmWave: ~5–20 мс при высокой нагрузке.
В сетях 6G планируется снижение до
<0.1 мс на физическом уровне
и
<1 мс
суммарно
.
Ограничения текущих технологий
Даже с применением mmWave и massive MIMO в 5G, достижимая скорость (~20
Гбит/с) остаётся недостаточной.
Рис.2.
Общение в метавселенных, интернет под землей и операции на расстоянии: для
чего нам 6G
Кроме того, высокая чувствительность к потерям пакетов и ограниченная
пропускная способность становятся критичными для голографии.
Потенциальные решения на базе 6G
Терагерцовая передача (THz)
: перспективна для терабитной беспроводной связи,
но ограничена дальностью и чувствительна к погодным условиям.
Интеллектуальные вычисления на краю (Edge AI)
: позволяют локально
обрабатывать и фильтровать объемные данные, снижая нагрузку на сеть и
задержки.
Сетевое расщепление (Network Slicing)
: выделяет изолированные ресурсы под
голографический трафик, обеспечивая предсказуемое качество обслуживания.
INTERNATIONAL JOURNAL OF SCIENTIFIC RESEARCHERS
ISSN: 3030-332X Impact factor: 8,293
Volume 12, issue 1, June 2025
https://wordlyknowledge.uz/index.php/IJSR
worldly knowledge
Index:
google scholar, research gate, research bib, zenodo, open aire.
https://scholar.google.com/scholar?hl=ru&as_sdt=0%2C5&q=wosjournals.com&btnG
https://www.researchgate.net/profile/Worldly-Knowledge
https://journalseeker.researchbib.com/view/issn/3030-332X
174
4. Обсуждение
Голографическая связь требует не просто развития сетей, а их
фундаментальной
перестройки
. Вызовы включают:
Разработку доступных и миниатюрных устройств для захвата и отображения
голограмм;
Обеспечение энергоэффективной обработки 3D-данных на устройствах;
Оркестрацию качества обслуживания на всех уровнях сети — от ядра до
пользователя.
Решения должны охватывать все уровни:
Физический уровень
: внедрение терагерцовых модулей и интеллектуальных
поверхностей (RIS);
Сетевой уровень
: динамическое распределение ресурсов и ИИ-управление;
Прикладной уровень
: внедрение специализированных алгоритмов сжатия
голографических данных.
Ключ к успеху —
междисциплинарное взаимодействие
между областями
телекоммуникаций, компьютерного зрения, оптики и ИИ.
5. Заключение
Голографическая связь представляет собой одно из самых перспективных и
одновременно самых ресурсоёмких направлений в области телекоммуникаций,
требующее радикального обновления сетевой инфраструктуры. Проведённый анализ
показал, что для полноценной реализации технологии необходимы сверхвысокая
пропускная способность (до терабит в секунду), сверхнизкая задержка (менее 1 мс) и
интеллектуальная обработка данных на всех уровнях сети.
Сети шестого поколения (6G), в отличие от 5G, обладают потенциалом для
поддержки таких требований за счёт внедрения
терагерцовой связи
,
вычислений на
краю
,
сетевого расщепления
,
искусственного интеллекта
и
новых архитектур
управления ресурсами
. Тем не менее, широкомасштабное внедрение голографической
связи возможно лишь при условии:
значительных достижений в области миниатюризации и энергоэффективности
оборудования;
разработки эффективных алгоритмов сжатия и передачи объемного контента;
стандартизации
протоколов
взаимодействия
и
обеспечения
качества
обслуживания (QoS) на уровне ядра и доступа.
Таким образом, голографическая связь может стать основой нового уровня
цифрового взаимодействия в сферах
медицины, образования, удалённой работы,
военной подготовки и развлечений
, если научное и инженерное сообщество сможет
преодолеть описанные вызовы в рамках экосистемы 6G.
Список литературы:
1.
Zhang Z., Xiao Y., Ma Z. 6G Wireless Communication Systems: Vision, Requirements,
Architecture, and Key Technologies // IEEE Vehicular Technology Magazine. – 2019. – Т.
14, №3. – С. 28–41.
2.
Singh S., Singh P. Real-Time Holographic Telepresence over Wireless Networks: A
Survey // Computer Networks. – 2021. – Т. 187. – С. 107818.
INTERNATIONAL JOURNAL OF SCIENTIFIC RESEARCHERS
ISSN: 3030-332X Impact factor: 8,293
Volume 12, issue 1, June 2025
https://wordlyknowledge.uz/index.php/IJSR
worldly knowledge
Index:
google scholar, research gate, research bib, zenodo, open aire.
https://scholar.google.com/scholar?hl=ru&as_sdt=0%2C5&q=wosjournals.com&btnG
https://www.researchgate.net/profile/Worldly-Knowledge
https://journalseeker.researchbib.com/view/issn/3030-332X
175
3.
Giordani M., Polese M., Mezzavilla M., Rangan S., Zorzi M. Toward 6G Networks: Use
Cases and Technologies // IEEE Communications Magazine. – 2020. – Т. 58, №3. – С. 55–
61.
4.
Chen S., Zhao J. The Requirements, Challenges, and Technologies for 6G Mobile
Wireless Networks // IEEE Communications Magazine. – 2020. – Т. 58, №3. – С. 36–42.
5.
Yang P., Xiao Y., Xiao M., Li S. 6G Wireless Communications: Vision and Potential
Techniques // IEEE Network. – 2019. – Т. 33, №4. – С. 70–75.
6.
Alwis C. de, Kalla A., Kanhere S., Loke S. Holographic-Type Communications: Light
Field Video Streaming Over 5G // ACM Computing Surveys. – 2022. – Т. 54, №8. – С. 1–
36.
7.
Akyildiz I. F., Kak A., Nie S. 6G and Beyond: The Future of Wireless Communications
Systems // Springer. – 2023. – 478 с.
8.
ITU-R. IMT Vision for 2030 and Beyond [Электронный ресурс]. – Geneva: ITU, 2022.
– Режим доступа:
