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隨著5G逐漸大規模部署,關于6G的討論也逐漸興起

2022-03-07 12:45:15 admin 66

2018年在紐約大學和加州大學開始在中國學習6G,對太赫茲6G進行初步研究;從成立6G聯盟到與SK電訊的諾基亞和愛立信簽署相關協議,加強6G網絡研發合作。除美國外,俄羅斯、日本和歐盟都在從事6G研發。一時間6G似乎比元界更受歡迎。

根據以往的經驗,蜂窩技術一般保持“10年10G”的迭代周期。

每一代移動通信技術的誕生都是為了解決行業發展所面臨的問題,而新一代通信技術的轉型,對上一代的降維打擊往往是顛覆性的。比如最早的1G只提供手機語音電話解決方案,類似于老大哥這樣的尋呼機; 2G時代,手機語音和短信應用開始流行; 3G是數據網絡通信的時代,也是這個時代互聯網應用的生態。開始吧; 4G是移動互聯網的黃金時代; 5G是萬物互聯。

可能是3G轉4G太順了,5G的推出還沒有引發全國換機潮,6G輿論也兩極分化:正面的聲音認為6G是大勢所趨,負面的聲音認為6G是弗萊的概念,沒有人真正需要6G。當然,爭議并不是最重要的問題,很多人還沒有弄清楚6G是什么,6G會改變什么。

從人類到智能
早在 2019 年,Santiago Tenorio(沃達豐網絡架構總監)就曾表示:“業界應該把 6G 變成‘no-G’(no-G)。在他看來,目前的技術已經達到了頂峰,還有除了更新服務和應用程序之外,基本改進的空間很小。 6G是不存在的東西。去年 8 月,IEEE 對數百名電信網絡行業專家對 6G 的看法進行了調查,導致超過一半的受訪者更愿意認為 6G 是基于 5G 的升級而不是顛覆。

普及到什么程度4G,在網絡數據傳輸速率大幅提升的基礎上,移動互聯網催生了大量新業態,直播就是最典型的案例。但是,4G能更好地適應消費級應用場景,但很難適應更高級的計算場景:比如AI領域的信息獲取和處理,所以人們對5G的初步認識更多是在更快的網絡層面速度出眾。

但事實上,5G不僅讓智能家居、智能穿戴、遠程醫療、智慧城市等新概念逐步落地,也帶來了新的商機,將改變個人和行業。

根據《華為6G白皮書》,與前幾代移動通信技術相比,6G將從“物聯網”向基于5G的“互聯智能”演進。結合人工智能、云計算和大數據技術的發展,使能一切,實現智能泛在連接,6G的主流應用還將包括XR云服務、觸覺反饋、全息顯示等。

這里不得不提一個老概念:數字孿生。

在使用場景方面,數字孿生基于物理世界生成數字孿生虛擬世界,信息可以通過數字世界在物理世界中的人、人、物、物、物之間傳遞。它最早用于飛機發動機的預測性維護,“人體數字孿生”旨在利用人體中的各種智能傳感器,收集真實人體的各種器官數據,數字化重建一個數字人。


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在一些6G場景下,未來人們可以傳遞觸覺、嗅覺、味覺甚至人類情感,在這種背景下,科幻色彩有點太濃了,所以有人認為6G是沒有必要的。

6G技術原理
接下來我們談談6G的技術方面。

眾所周知,移動通信正在從 1G 向 5G 擴展,以提高無線連接的速率和容量,越來越多的頻譜和更高的頻段。據日經新聞報道,日本目前的5G通信主要基于sub-6GHz頻段,速度與4G相差不大。 6G技術攻防戰較早打響的原因如下能夠經受住太赫茲應用和人造衛星技術等未來的技術競爭。

補充一個知識點:太赫茲是頻率的單位,1THz=1000GH,基于太赫茲技術,6G網絡的速度可以達到5G網絡速度的50倍以上,也就是在6G時代,室內精度的誤差可以縮小到10cm,室外精度不超過1米。

太赫茲波作為高速寬帶通信載體,具有極高的指向性和穿透能力,既適用于惡劣環境下的安全短距離通信,也適用于需要高帶寬的衛星通信。國際通信聯盟認為,6G要成為基于太赫茲技術的超高速網絡,必須開發100GHz到10THz的頻率范圍。

由于早期的蜂窩通信網絡主要是基于連接互聯網的光纖基站,考慮到地面基站建設的難度,6G的應用場景將是靠近天空、海洋、山脈、沙漠等,用于高空、平流層飛行的低軌衛星和偽衛星無人機。衛星通信將成為傳統移動地面通信系統的重要補充,空天地覆蓋一體化成為趨勢。

也有業內專家認為,6G網絡將“實現地面無線與衛星通信的連接”,不同于目前基于光纖連接基站的手機通信網絡。進來理想,無縫。它可以覆蓋世界的各個角落,甚至偏遠地區的人們也可以接收到遠程醫療和偵察,并且在衛星系統和地面網絡的聯動下,可以做出更準確的天氣預報,以快速應對突發的自然災害。

但不得不說,對于太赫茲技術,我們還是要理性的。


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一般來說,網絡的迭代分為兩個層次,一個是傳輸,一個是應用。傳輸是指基站、芯片等硬件層,應用主要是指軟件。因為4G已經落地到某些軟件應用中,它可以在一定程度上改變我們的生活方式。4G的成功意味著5G和6G的壓力增加了很多,以至于我們經常聽到:雖然每個人都在談論5G天,5GG只是在硬件維度上比較成熟,離實際規模應用還有很長的路要走,在理論上還是會影響6G的。

文庫(中國通信標準化協會副會長)曾表示,“太赫茲作為6G的重要技術方向,首先要培育成熟的毫米波。”原因很簡單,現在4G,毫米波換5G還是有問題的如覆蓋范圍較弱、網絡部署成本高和端點生態系統不成熟等亟待解決。

也就是說,即使是在6G時代,太赫茲波也可能會遇到類似的問題。如果說Massive MIMO(Massive Antenna Technology)是5G的標志性技術,那么6G的主要方向就是提高場景匹配、降低系統開銷、簡化計算、提高多用戶耦合效率。

人們通常認為AI為5G打開了一扇窗,5G可以讓AI更加無處不在,并在此基礎上提出了“萬物互聯”。那么問題來了,誰來敲6G需求的大門,“萬物互聯”究竟是真話還是假話,這些問題只有在6G標準出來后才能得到解答。

6G離我們有多遠?
通信技術變革并不比別人好,一般來說,先有標準,后有應用。

但需要注意的是,標準往往來自場景規模應用的直接反饋,6G也不例外,與其說是業界在爭搶6G技術,倒不如有一個真正的標準測試場。雖然目前業界還沒有針對6G制定統一的標準,但已經就6G的商用進程達成初步共識,并規劃了原型時間表。 )曾說過,“到2030年,6G將商用。”

如果說5G還沒有全面普及,很多人抱怨6G注定要“早起趕晚集”,而是指移動通信。毫不夸張地說,提前為下一代通信技術做準備,按照“用一代、造新一代、看新一代”的行業發展規律進行超前研發和專利保留。

最后,上升到戰略層面,才有可能抓住未來制高點信息產業的關鍵。

據中國移動研究院首席專家劉光義介紹,整個6G研發在5G研發過程的基礎上大致分為兩個階段。第一階段(2018-2025),愿景定義、需求定義及關鍵技術研究與驗證,系統概念設計及樣機驗證;第二階段(2026-2030),3GPP開始研究制定相關標準。端到端”的產業化推廣、業務和應用培育、商業部署。


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放眼國外,芬蘭率先發布了全球首份6G白皮書,Horizon2020組織了6G研究項目“智能電網與服務”,美國一直高度重視太赫茲和空間領域。空地一體化技術,形成以SpaceX、亞馬遜、阿斯特拉、波音等低軌衛星互聯網編隊為核心成員的體系;日韓6G研究面向校企合作,包括LG、三星成立6G研究中心,發布6G白皮書,涵蓋6G愿景、發展趨勢、應用場景、標準化時間表等。

如果我們將通信網絡的發展需求與馬斯洛的需求層次理論進行比較,我們不難看出,后者將人類的需求分為生理、安全和社會需求、尊重和自我實現,前者從1G發展到現在,從基本滿足人與人之間的通信需求,通過滿足不同生活場景的需求,到人與物、物與物之間的高速連接,通信技術。她已經成為連接真實物理世界和虛擬數字世界的紐帶。

但摩爾定律的失敗不可避免地讓我們停下來思考:現在談6G還為時過早嗎?

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