Технологии будущего: как Европа создает сети для AR/VR с экономией энергии

Новое европейское исследование демонстрирует, как сети будущего смогут поддерживать иммерсивные технологии, одновременно экономя энергию.

Мир стоит на пороге новой цифровой эры. Технологии дополненной и виртуальной реальности, ранее ограниченные играми и развлечениями, стремительно превращаются в мощные инструменты для образования, медицины, промышленности и даже сохранения культурного наследия. Представьте студентов, надевающих гарнитуры для изучения руин Древнего Рима, хирургов, выполняющих операции с виртуальными подсказками, или архитекторов, проводящих клиентов по цифровым моделям ещё не построенных зданий.

Эти сценарии требуют не просто быстрого интернета. Они нуждаются в сверхнизкой задержке, огромной пропускной способности и стабильном соединении — и всё это при минимальном энергопотреблении. Сочетание этих факторов представляет серьёзную challenge. Современные сети, разработанные в основном для смартфонов и потокового видео, с трудом справляются с растущими нагрузками.

Однако недавняя работа европейских исследователей в рамках проекта SEASON предлагает взглянуть на то, как сети следующего поколения смогут удовлетворить запросы иммерсивных технологий. В итальянском городе Л’Акуила провели первые в мире полевые испытания системы, объединяющей пространственные пассивные оптические сети (PON), многожильные волокна (MCF), открытые радиоaccess сети (O-RAN) и edge-вычисления. Результаты показали, что иммерсивные сервисы можно delivered с бесшовным качеством и экономией энергии до 11% благодаря интеллектуальному управлению ресурсами. Это достижение важно не только для AR/VR, но и для будущего 5G, 6G и устойчивой цифровой инфраструктуры.

Что делает этот прорыв возможным

Чтобы понять значимость этих испытаний, разберём их технологические основы простым языком.

Многожильные волокна и пространственное мультиплексирование

Традиционные оптоволоконные кабели передают свет через одно стеклянное ядро. Многожильные волокна (MCF) содержат несколько ядер в одной оболочке, позволяя нескольким световым потокам сосуществовать без помех. Этот подход, известный как пространственное мультиплексирование (SDM), значительно увеличивает пропускную способность без прокладки дополнительных кабелей. Это похоже на замену однополосной дороги многополосной магистралью: больше трафика может двигаться без расширения дорожного полотна.

Пассивные оптические сети (PON)

PON широко используются в волоконно-оптических сетях до дома, где один терминал на стороне провайдера обслуживает множество пользователей через пассивные разделители. Инновация здесь — пространственная PON, которая может динамически активировать или деактивировать «полосы» внутри многожильного волокна. Когда спрос растёт, открываются дополнительные линии; когда падает — неиспользуемые отключаются для экономии энергии.

Open RAN и распределённые блоки

В мобильных сетях радиоaccess традиционно обеспечивается проприетарным, тесно интегрированным оборудованием. Open RAN (O-RAN) разбивает эту модель на взаимозаменяемые компоненты, такие как радиоunit (RU) и distributed unit (DU), управляемые интеллектуальным контроллером. Мониторя трафик в реальном времени, система может активировать дополнительные малые соты только когда это необходимо — например, когда одновременно подключаются несколько VR-гарнитур.

Edge-вычисления

Вместо маршрутизации всех данных в удалённые дата-центры, edge-вычисления приближают вычислительную мощность к пользователям. Для AR/VR это критически важно: даже доля секунды задержки может разрушить immersion. В испытаниях VR-приложения размещались на edge, позволяя рендерить контент в реальном времени с минимальной задержкой.

Оркестрация и замкнутый цикл управления

Настоящая магия заключается в оркестровке: координации всех этих moving parts. В испытаниях использовался сетевой оркестратор (NSO) для управления PON-контроллером, O-RAN intelligent controller, metro transport и телеметрическими системами. Решения принимались автоматически на основе live мониторинга, создавая замкнутую систему, адаптирующуюся к спросу за секунды.

Испытания в Л’Акуиле: взгляд в сети будущего

Испытания в Л’Акуиле проводились не в лаборатории, а на реальной городской многожильной волоконной петле длиной около 6 км, соединяющей оптическую, беспроводную и edge-инфраструктуру. Вот что включала система:

Базовая конфигурация: Один радиоunit (RU) и один PON-порт поддерживали пользователя VR, транслирующего контент из приложения виртуального музея.

Масштабирование: Когда подключался второй пользователь, мониторинг трафика detect увеличение. В течение секунд активировались новый RU/DU, открывалась дополнительная пространственная линия в волокне и настраивался extra PON-порт.

Энергоэффективность: Потребление энергии slightly возрастало — с 175W до 197W — но когда трафик снижался, ресурсы автоматически deactivated, возвращаясь к базовому уровню. Эта гибкость обеспечила экономию энергии в 11% compared to постоянной работы на полную мощность.

Непрерывность service: Пользователи experienced бесшовную VR-трансляцию без падения качества во время reconfiguration сети.

Процесс оркестрации, от detection трафика до перераспределения ресурсов, занял менее пяти секунд. Это быстрее, чем перезагрузка веб-страницы при медленном соединении.

Почему важна энергоэффективность

На первый взгляд, экономия 22W может показаться незначительной. Но масштаб имеет значение. В плотных городских средах, где могут быть развёрнуты тысячи малых сот и оптических узлов, даже modest экономия на unit превращается в substantial сокращение потребления электроэнергии и выбросов углерода.

Телекоммуникационные сети уже account for значительную долю global energy use. С развёртыванием 5G и приближением 6G challenge очевидна: как delivered exponentially больше данных без exponentially большего потребления энергии?

Ответ lies в интеллектуальном, demand-driven управлении ресурсами, как demonstrated в этих испытаниях. Вместо создания oversized, always-on инфраструктуры, сети могут стать adaptive организмами, включаясь when needed и отключаясь when idle.

AR/VR как тестовый случай — и beyond

AR и VR — perfect stress tests для сетей следующего поколения. Их требования строже, чем у большинства current приложений, pushing инфраструктуру к пределам. Если система может поддерживать seamless AR/VR, она справится с чем угодно, например:

Умные города с real-time интеграцией сенсоров.
Автономные транспортные средства, требующие low-latency координации.
Телемедицина с remote diagnostics и операциями.
Промышленная автоматизация, где машины collaborate across сетей.

Таким образом, хотя испытания в Л’Акуиле focused на immersive приложения, их implications extend гораздо шире. Они показывают, что scalable, sustainable connectivity для future digital societies within reach.

Collaboration в основе

Испытания стали результатом collaboration между университетами, телеком-операторами и technology providers по всей Европе, включая CNIT, Университет Л’Акуилы, UPC, Telefonica, TIM, FiberCop, WestAquila и Accelleran. Финансируемые в рамках EU проекта SEASON, они exemplify европейский подход к инновациям: combining академические исследования, промышленный expertise и real-world deployment.

Такие partnerships essential для tackling сложности modern сетей. Ни один игрок — даже крупнейший телеком-оператор — не может master все moving parts alone. Объединяя expertise, проект bridged фотонику, радиоaccess, edge-вычисления и оркестрацию в unified решение.

Взгляд в сторону 6G

Пока 5G всё ещё развёртывается globally, исследования 6G already well underway. Если 5G — about connecting всё, то 6G будет about sensing, intelligence и sustainability. Сети будут не просто transmit данные, но также gather контекст, adapt proactively и integrate со спутниковыми и не-наземными системами.

Принципы, demonstrated в Л’Акуиле — многожильные волокна, пространственное мультиплексирование, динамическая оркестрация и energy-aware design — likely сыграют pivotal роль. Они perfectly align с vision 6G: green, adaptive и human-centric сети.

Заключение: К устойчивой immersion

Полевые испытания в Л’Акуиле mark milestone: первая real-world демонстрация того, что иммерсивные технологии like AR/VR могут delivered seamlessly и sustainably через integrated optical-wireless-edge архитектуры. Благодаря dynamic scaling ресурсов, система achieved как высокую производительность, так и meaningful экономию энергии.

По мере того как immersive технологии move от niche к mainstream, и global connectivity demands растут, такие инновации будут indispensable. Они показывают, что интернет будущего может быть не только faster и richer, но и smarter и greener. Короче говоря: сети, powering наше digital будущее, будут не просто carry данные — они будут carry сервисы.