随着5G逐渐大规模部署,关于6G的讨论也逐渐兴起

2022-03-07 12:45:15 admin 4

2018年在纽约大学和加州大学开始在中国学习6G,对太赫兹6G进行初步研究;从成立6G联盟到与SK电讯的诺基亚和爱立信签署相关协议,加强6G网络研发合作。除美国外,俄罗斯、日本和欧盟都在从事6G研发。一时间6G似乎比元界更受欢迎。

根据以往的经验,蜂窝技术一般保持“10年10G”的迭代周期。

每一代移动通信技术的诞生都是为了解决行业发展所面临的问题,而新一代通信技术的转型,对上一代的降维打击往往是颠覆性的。比如最早的1G只提供手机语音电话解决方案,类似于老大哥这样的寻呼机; 2G时代,手机语音和短信应用开始流行; 3G是数据网络通信的时代,也是这个时代互联网应用的生态。开始吧; 4G是移动互联网的黄金时代; 5G是万物互联。

可能是3G转4G太顺了,5G的推出还没有引发全国换机潮,6G舆论也两极分化:正面的声音认为6G是大势所趋,负面的声音认为6G是弗莱的概念,没有人真正需要6G。当然,争议并不是最重要的问题,很多人还没有弄清楚6G是什么,6G会改变什么。

从人类到智能
早在 2019 年,Santiago Tenorio(沃达丰网络架构总监)就曾表示:“业界应该把 6G 变成‘no-G’(no-G)。在他看来,目前的技术已经达到了顶峰,还有除了更新服务和应用程序之外,基本改进的空间很小。 6G是不存在的东西。去年 8 月,IEEE 对数百名电信网络行业专家对 6G 的看法进行了调查,导致超过一半的受访者更愿意认为 6G 是基于 5G 的升级而不是颠覆。

普及到什么程度4G,在网络数据传输速率大幅提升的基础上,移动互联网催生了大量新业态,直播就是最典型的案例。但是,4G能更好地适应消费级应用场景,但很难适应更高级的计算场景:比如AI领域的信息获取和处理,所以人们对5G的初步认识更多是在更快的网络层面速度出众。

但事实上,5G不仅让智能家居、智能穿戴、远程医疗、智慧城市等新概念逐步落地,也带来了新的商机,将改变个人和行业。

根据《华为6G白皮书》,与前几代移动通信技术相比,6G将从“物联网”向基于5G的“互联智能”演进。结合人工智能、云计算和大数据技术的发展,使能一切,实现智能泛在连接,6G的主流应用还将包括XR云服务、触觉反馈、全息显示等。

这里不得不提一个老概念:数字孪生。

在使用场景方面,数字孪生基于物理世界生成数字孪生虚拟世界,信息可以通过数字世界在物理世界中的人、人、物、物、物之间传递。它最早用于飞机发动机的预测性维护,“人体数字孪生”旨在利用人体中的各种智能传感器,收集真实人体的各种器官数据,数字化重建一个数字人。


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在一些6G场景下,未来人们可以传递触觉、嗅觉、味觉甚至人类情感,在这种背景下,科幻色彩有点太浓了,所以有人认为6G是没有必要的。

6G技术原理
接下来我们谈谈6G的技术方面。

众所周知,移动通信正在从 1G 向 5G 扩展,以提高无线连接的速率和容量,越来越多的频谱和更高的频段。据日经新闻报道,日本目前的5G通信主要基于sub-6GHz频段,速度与4G相差不大。 6G技术攻防战较早打响的原因如下能够经受住太赫兹应用和人造卫星技术等未来的技术竞争。

补充一个知识点:太赫兹是频率的单位,1THz=1000GH,基于太赫兹技术,6G网络的速度可以达到5G网络速度的50倍以上,也就是在6G时代,室内精度的误差可以缩小到10cm,室外精度不超过1米。

太赫兹波作为高速宽带通信载体,具有极高的指向性和穿透能力,既适用于恶劣环境下的安全短距离通信,也适用于需要高带宽的卫星通信。国际通信联盟认为,6G要成为基于太赫兹技术的超高速网络,必须开发100GHz到10THz的频率范围。

由于早期的蜂窝通信网络主要是基于连接互联网的光纤基站,考虑到地面基站建设的难度,6G的应用场景将是靠近天空、海洋、山脉、沙漠等,用于高空、平流层飞行的低轨卫星和伪卫星无人机。卫星通信将成为传统移动地面通信系统的重要补充,空天地覆盖一体化成为趋势。

也有业内专家认为,6G网络将“实现地面无线与卫星通信的连接”,不同于目前基于光纤连接基站的手机通信网络。进来理想,无缝。它可以覆盖世界的各个角落,甚至偏远地区的人们也可以接收到远程医疗和侦察,并且在卫星系统和地面网络的联动下,可以做出更准确的天气预报,以快速应对突发的自然灾害。

但不得不说,对于太赫兹技术,我们还是要理性的。


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一般来说,网络的迭代分为两个层次,一个是传输,一个是应用。传输是指基站、芯片等硬件层,应用主要是指软件。因为4G已经落地到某些软件应用中,它可以在一定程度上改变我们的生活方式。4G的成功意味着5G和6G的压力增加了很多,以至于我们经常听到:虽然每个人都在谈论5G天,5GG只是在硬件维度上比较成熟,离实际规模应用还有很长的路要走,在理论上还是会影响6G的。

文库(中国通信标准化协会副会长)曾表示,“太赫兹作为6G的重要技术方向,首先要培育成熟的毫米波。”原因很简单,现在4G,毫米波换5G还是有问题的如覆盖范围较弱、网络部署成本高和端点生态系统不成熟等亟待解决。

也就是说,即使是在6G时代,太赫兹波也可能会遇到类似的问题。如果说Massive MIMO(Massive Antenna Technology)是5G的标志性技术,那么6G的主要方向就是提高场景匹配、降低系统开销、简化计算、提高多用户耦合效率。

人们通常认为AI为5G打开了一扇窗,5G可以让AI更加无处不在,并在此基础上提出了“万物互联”。那么问题来了,谁来敲6G需求的大门,“万物互联”究竟是真话还是假话,这些问题只有在6G标准出来后才能得到解答。

6G离我们有多远?
通信技术变革并不比别人好,一般来说,先有标准,后有应用。

但需要注意的是,标准往往来自场景规模应用的直接反馈,6G也不例外,与其说是业界在争抢6G技术,倒不如有一个真正的标准测试场。虽然目前业界还没有针对6G制定统一的标准,但已经就6G的商用进程达成初步共识,并规划了原型时间表。 )曾说过,“到2030年,6G将商用。”

如果说5G还没有全面普及,很多人抱怨6G注定要“早起赶晚集”,而是指移动通信。毫不夸张地说,提前为下一代通信技术做准备,按照“用一代、造新一代、看新一代”的行业发展规律进行超前研发和专利保留。

最后,上升到战略层面,才有可能抓住未来制高点信息产业的关键。

据中国移动研究院首席专家刘光义介绍,整个6G研发在5G研发过程的基础上大致分为两个阶段。第一阶段(2018-2025),愿景定义、需求定义及关键技术研究与验证,系统概念设计及样机验证;第二阶段(2026-2030),3GPP开始研究制定相关标准。端到端”的产业化推广、业务和应用培育、商业部署。


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放眼国外,芬兰率先发布了全球首份6G白皮书,Horizon2020组织了6G研究项目“智能电网与服务”,美国一直高度重视太赫兹和空间领域。空地一体化技术,形成以SpaceX、亚马逊、阿斯特拉、波音等低轨卫星互联网编队为核心成员的体系;日韩6G研究面向校企合作,包括LG、三星成立6G研究中心,发布6G白皮书,涵盖6G愿景、发展趋势、应用场景、标准化时间表等。

如果我们将通信网络的发展需求与马斯洛的需求层次理论进行比较,我们不难看出,后者将人类的需求分为生理、安全和社会需求、尊重和自我实现,前者从1G发展到现在,从基本满足人与人之间的通信需求,通过满足不同生活场景的需求,到人与物、物与物之间的高速连接,通信技术。她已经成为连接真实物理世界和虚拟数字世界的纽带。

但摩尔定律的失败不可避免地让我们停下来思考:现在谈6G还为时过早吗?

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