6G是什么樣的移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)技術(shù)?
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現(xiàn)在5G一投入商用,全球一開(kāi)始進(jìn)入5G時(shí)代,但是科學(xué)卻不會(huì)因此停下腳步,6G的研發(fā)正在緊密進(jìn)行,6G是什么呢?
一、世界大國(guó)開(kāi)啟實(shí)施6G計(jì)劃,搶占6G移動(dòng)通信技術(shù)制高點(diǎn)
2018 美國(guó)移動(dòng)世界大會(huì)上,美國(guó)聯(lián)邦通訊委員會(huì)的一位官員首次在公開(kāi)場(chǎng)合展望6G。歐盟、美國(guó)、芬蘭、韓國(guó)、俄羅斯多國(guó)也已開(kāi)展6G工作。
2018年芬蘭開(kāi)始研究6G相關(guān)技術(shù),年底邀請(qǐng)媒體聆聽(tīng)其針對(duì)6G網(wǎng)絡(luò)所引導(dǎo)的研究與工作進(jìn)展,2019年3月在芬蘭拉普蘭舉行了關(guān)于6G的國(guó)際會(huì)議。近日芬蘭奧盧大學(xué)就已經(jīng)聯(lián)合70多位專(zhuān)家發(fā)表了全球首個(gè)6G白皮書(shū)《6G無(wú)線智能無(wú)處不在的關(guān)鍵驅(qū)動(dòng)與研究挑戰(zhàn)》,介紹了6G時(shí)代的技術(shù)趨勢(shì)。
2019年11月,中國(guó)工信部宣布正式開(kāi)啟6G研究。
2019年任正非接受記者采訪,聲稱(chēng)華為的6G研究也是領(lǐng)先世界的,預(yù)計(jì)6G技術(shù)十年后才會(huì)開(kāi)始投入使用。事實(shí)上加拿大渥太華的華為實(shí)驗(yàn)室已經(jīng)啟動(dòng)了6G研發(fā)項(xiàng)目,是華為全球研發(fā)四大核心機(jī)構(gòu)之一。
華為認(rèn)為6G時(shí)代將超出5G時(shí)代“物聯(lián)網(wǎng)”,實(shí)現(xiàn)“萬(wàn)物互聯(lián)”(Internet of Everything),在通信維度方面,除了更高的速率、更寬的頻譜,6G應(yīng)該拓展到海陸空甚至水下空間。
日本NTT DoCoMo對(duì)6G發(fā)展應(yīng)該也已經(jīng)有明確的計(jì)劃,并已經(jīng)開(kāi)始實(shí)施。其將6G看作5G的進(jìn)化版,即進(jìn)一步提高傳輸速率和信息容量、擴(kuò)展網(wǎng)絡(luò)覆蓋面。
德國(guó)伍珀塔爾大學(xué)則拿出了非常具體的太赫茲通信技術(shù)。研究人員基于鍺化硅(SiGe)材料構(gòu)建了完整的信號(hào)收發(fā)系統(tǒng),能夠?qū)崿F(xiàn)1米距離的260GHz頻段太赫茲通信。
二、為什么要發(fā)展6G?超高速度、超大容量、超低延時(shí)、全覆蓋、低能耗的需求催生6G
大家都知道1G、2G、3G、4G改變生活,而5G改變社會(huì)。1——4G解決了人與人的信息溝通,從聲音、文字、視頻等多個(gè)方面提升了人與人連接溝通的質(zhì)量。隨著移動(dòng)通信應(yīng)用領(lǐng)域的不斷擴(kuò)大,物與物之間、物與人之間的聯(lián)系,即物聯(lián)網(wǎng)就成為5G發(fā)展的最為重要的內(nèi)容。5G的應(yīng)用,20%將用于人和人之間的通信,80%將用于物和物之間的通信。5G技術(shù)的高速度、大容量、低延時(shí)三大特點(diǎn),為物聯(lián)網(wǎng)奠定了基礎(chǔ),并使社會(huì)進(jìn)入了物聯(lián)網(wǎng)時(shí)代。
然而,5G的局限性也表現(xiàn)在,(1)社會(huì)(醫(yī)療手術(shù)、大城市的無(wú)人駕駛)或工業(yè)產(chǎn)生等方面的很多物聯(lián)網(wǎng)數(shù)據(jù)之大、傳輸處理要求之快,5G就顯得有些不夠了;(2)5G要大量建設(shè)基站,偏遠(yuǎn)山區(qū)和海洋基本上是無(wú)法建立基站,根本做不到全覆蓋的;(3)5G基站能耗大約是4G基站的3倍。這些局限性勢(shì)必需要發(fā)展超高速度、超大容量、超低延時(shí)、全覆蓋、低能耗的新的通信技術(shù),即6G。
三、6G究竟是個(gè)什么樣的移動(dòng)通信技術(shù)?
2019年5G已經(jīng)開(kāi)始商用,6G也緊鑼密鼓、爭(zhēng)先恐后的正式投入研發(fā)之中,那么6G是個(gè)什么樣的呢?
根據(jù)芬蘭奧盧大學(xué)發(fā)布的6G白皮書(shū),6G時(shí)代將邁向太赫茲時(shí)代。【太赫茲】就是“THz”,一般指 300GHz 到 3000GHz 之間的頻段。6G將于2030年投入商用。白皮書(shū)給出了幾個(gè)衡量6G技術(shù)的關(guān)鍵指標(biāo):峰值傳輸速度達(dá)到100Gbps-1Tbps,而5G僅為10Gpbs;室內(nèi)定位精度10厘米,室外1米,相比5G提高10倍;通信時(shí)延0.1毫秒,是5G的十分之一;超高可靠性,中斷幾率小于百萬(wàn)分之一;超高密度,連接設(shè)備密度達(dá)到每立方米過(guò)百個(gè)。6G將采用太赫茲頻段通信,網(wǎng)絡(luò)容量大幅提升。
從覆蓋范圍上看,6G無(wú)線網(wǎng)絡(luò)不再局限于地面,而是將實(shí)現(xiàn)地面、衛(wèi)星和機(jī)載網(wǎng)絡(luò)的無(wú)縫連接。從定位精度上看,傳統(tǒng)的GPS和蜂窩多點(diǎn)定位精度有限,難以實(shí)現(xiàn)室內(nèi)物品精準(zhǔn)部署,6G則足以實(shí)現(xiàn)對(duì)物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備的高精度定位。同時(shí),6G將與人工智能、機(jī)器學(xué)習(xí)深度融合,智能傳感、智能定位,智能資源分配、智能接口切換等都將成為現(xiàn)實(shí),智能程度大幅度躍升。
6G將讓人類(lèi)進(jìn)入泛在智能化信息社會(huì),6G通信將融合陸地移動(dòng)通信,中高低軌衛(wèi)星通信以及短距直接無(wú)線通信技術(shù),融合通信、計(jì)算、感知、智能等,建立起空、天、地、海泛在移動(dòng)通信網(wǎng),實(shí)現(xiàn)全球泛在覆蓋的高速寬帶通信!
可見(jiàn),6G網(wǎng)絡(luò)將是一個(gè)天、地、人、海全連接世界。通過(guò)將衛(wèi)星通信整合到6G移動(dòng)通信,實(shí)現(xiàn)全球無(wú)縫覆蓋,網(wǎng)絡(luò)信號(hào)能夠抵達(dá)任何一個(gè)偏遠(yuǎn)的鄉(xiāng)村和海洋,甚至實(shí)現(xiàn)海下連接。6G通信技術(shù)不再是簡(jiǎn)單的網(wǎng)絡(luò)容量和傳輸速率的突破,它更是為了縮小數(shù)字鴻溝,實(shí)現(xiàn)了萬(wàn)物互聯(lián)這個(gè)“終極目標(biāo)”。