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6G长啥样,能干啥

发布时间:2019-10-22 13:23:32   来源:互联网   阅读:0

1 我们需要6G吗

当你阅读本文时我猜十有八九用的不是5G手机,有的大兄弟大妹子可能要和我急,心想"你啥意思?是在和我转弯抹角的炫富炫时尚吗?",说实话我倒是想,RMB不同意啊~

扯远了,主要是想和大家说今年是咱国内5G商用的元年,运营商、设备厂家、程序猿(媛)、攻城狮都在开足马力为你我他都能用上5G手机通宵达旦废寝忘食的折腾呢。

快35G咱还没真正普及用上,现在聊6G有没有需求真的合适吗?记得有位大拿教导我们说人应该有梦想,那对于这种不用在梦里就可以用上的6G技术(这个圈里说话有分量的人(又称专家)预测2030年可能是6G的商用元年)我们现在想想绝对不是什么大的风险投资。那从现在开始严肃思考一下:我们需要6G吗?

大家都知道5G的三大应用场景分别是eMBB(增强移动宽带)、uRLLC(高可靠低延时通信)、mMTC(海量机器类通信),接地气点说就是速度更快了,延时更低了,(基站)能接更多设备了(主要指物联网应用)。这么一看好像5G已经把我们的方方面面都想到了,我们再也没有什么需求了,6G可以老老实实的在娘胎里呆着了。抽象的东西给人朦胧美的同时也容易迷惑人,当我们把4G、5G的一些指标参数罗列出来时思维发散的你一定会有更多的需求或想法蹦出来,不信咱先看看这些参数再说。

6G长啥样,能干啥

快3通过上表我们发现,5G是很快,比4G快了近100倍。那么10Gbps-20Gbps的速率能满足我们所有对速率的需求了吗?如果是用来下载或在线观看各位老师的作品,哪怕是蓝光的,这个速率肯定够够的了。我们都是有志青年、中年甚至是老年,怎么可能毕生的追求就是一直欣赏老师的作品呢。仔细想想,这些年来我们的科技取得了很大很大的进步,具体点说呢就是科技使我们上天入地成为可能。在沟通或通信方面我们也能高清视频通话,AR或VR更让我们虚虚实实"傻傻的"分不清,然而这些都是围绕我们的听觉和视觉展开的,而要让我们能有身临其境的感觉,不应该委屈了我们的嗅觉、味觉、触觉......。换句话说,科技使我们有了一双千里眼、一对顺风耳,还欠我们一张千里嘴、一个顺风鼻子,还有隔山打牛(虎也行)的能力。

其实这些不是没人研究,是因为这一技术对传感器数量、数据传输速率有着较高要求。国际电信联盟2030网络技术研究组主席、华为美国总部未来网络首席科学家Richard Li在一份报告中提到,如果要实现对一个人高清晰度全息投影,传输速率要达到4.62Tbit/s(太比特每秒),相当于5G网速的成百上千倍。

上面我们只是从传输速率方面做了列举,大家完全可以在这儿稍做停顿让大脑做做广播体操,相信你们还会列举出很多向往的美好生活场景但5G的这些指标又支持不动的例子。

快32 6G可能有哪些黑科技

哥伦布当年发现新大陆之初应该也诞生了不少怎么利用这片新大陆的方案,人们此刻谈6G或多或少和这个场景会有些类似吧。现在发声比较洪亮的关于6G的内容大概有下面这么几个方向(欢迎大家补充):

2.1 6G关键指标

快3移动通信网络每一代升级后,其性能都将提升10-100倍,6G性能当然也将在5G基础上提升10-100倍。

•单用户最高传输速率达1Tbps

快35G由小于6GHz扩展到毫米波频段,6G将迈进太赫兹(THz)时代,网络容量将大幅提升。

快3•网络时延达0.1ms(极端工业控制场景)

•定位精准度达厘米级

•设备同步时延在1μs内

•连接设备密度达每立方米数百个

2.2 6G基于太赫兹频段

快3太赫兹泛指频率在0.1~10太赫兹波段内的电磁波,1THz=1000GHz,处于宏观经典理论向微观量子理论、电子学向光子学的过渡区域。在频率上它要高于微波,低于红外线;而能量大小则在电子和光子之间。

快3太赫兹波传输是太赫兹波通信系统研究中的一个重要组成部分,就现阶段研究来看,太赫兹技术最重要的用处就在于对空间通信的优化。现在即将进入商用阶段的5G频段已从450MHz扩展到60GHz,下载速度达到秒速。而更进一步到95GHz以上,进入太赫兹频段的6G毫无疑问将对世界带来翻天覆地的变化。

6G长啥样,能干啥

2.3 可见光通信(Visible Light Communications)

一种对现有无线射频通信技术可能的补充技术是光无线通信(Optical Wireless Communications,OWC),频段包括红外、可见光和紫外,可以有效的缓解当前射频通信频带紧张的问题。其中,可见光频段是OWC最重要的频段。

可见光波段(390-700纳米)的OWC系统通常被称为可见光通信(Visible Light Communications,VLC),它充分利用可见光发光二极管(LED)的优势,实现照明和高速数据通信的双重目的。与无线电通信相比,VLC具有多方面极具吸引力的优势。首先,可见光通信技术可以提供大量潜在的可用频谱(THz级带宽),并且频谱使用不受限,不需频谱监管机构的授权。其次,可见光通信不产生电磁辐射,也不易受外部电磁干扰影响,所以可广泛应用于对电磁干扰敏感、甚至必须消除电磁干扰的特殊场合,如医院、航空器、加油站和化工厂等。再次,可见光通信技术所搭建的网络安全性更高。该技术使用的传输媒介是可见光,不能穿透墙壁等遮挡物,传输限制在用户的视距范围以内,这就意味着网络信息的传输被局限在一个建筑物内,有效地避免了传输信息被外部恶意截获,保证了信息的安全性。最后,可见光通信技术支持快速搭建无线网络,可以方便灵活的组建临时网络与通信链路,降低网络使用与维护成本。像地铁、隧道等射频信号覆盖盲区,如果使用射频通信,则需要高昂的成本建立基站,并支付昂贵的维护费用。而室内可见光通信技术可以利用其室内的照明光源作为基站,结合其它无线/有线通信技术,为用户提供便捷的室内无线通信服务。

快3OWC典型应用场景包括:光热点(特别是在室内场景)、短距离通信、星间链路激光通信和海底通信(克服衰减和电磁干扰)。这些典型应用场景的OWC技术值得深入研究,并针对性的优化解决。

快32.4 5G+AI2.0=6G

这个方向体现了人们对智能化网络的向往(也反应了人们对目前网络"弱智"的揪心),

快3这里还特别强调AI 2.0,我想是为了凸显6G不仅仅是比5G多1G,应该还有它自己玩的6的地方。没有个例子来形象的描绘,就好像喝酒没有下酒菜,总觉的差那么点意思。

快3清华大学电子工程系教授牛志升称,"6G时代将充满AI"。他分析说,无论是帮助用户识别场景,还是优化网络资源配置,AI都将发挥重要的作用。OPPO研究院标准研究中心5G资深研究员沈嘉说,随着AI技术与应用场景的普及,以智能体交互为代表的新型业务场景将会在6G时代出现。比如说,一个围棋高手要将知识和技能传给徒弟,可能需要几十年,但依靠6G,机器人和机器人之间能够快速相互学习,几秒钟就能将智慧倾囊相授。

据《6G 移动通信技术展望》中指出,到目前为止,在未来第六代移动通信系统(6G,the sixth generation mobile communication system)中,网络与用户将被看作一个统一整体。用户的智能需求将被进一步挖掘和实现,并以此为基准进行技术规划与演进布局。

快35G 的目标是满足大连接、高带宽和低时延场景下的通信需求。在 5G 演进后期,陆地、海洋和天空中存在巨大数量的互联自动化设备,数以亿计的传感器将遍布自然环境和生物体内。基于人工智能(AI,artificial intelligence)的各类系统部署于云平台、雾平台等边缘设备,并创造数量庞大的新应用。

《6G 移动通信技术展望》文中指出,6G 的早期阶段将是5G 进行扩展和深入, 以 AI、边缘计算和物联网为基础,实现智能应用与网络的深度融合,实现虚拟现实、虚拟用户、智能网络等功能。进一步,在人工智能理论、新兴材料和集成天线相关技术的驱动下,6G 的长期演进将产生新突破,甚至构建新世界。

6G长啥样,能干啥

现在5G在垂直行业开疆辟土的一个杀手锏就是5G切片,但据现有文章和报道来看,切片的刀法还有提升的空间,在6G时代完全有可能基于AI 2.0切出一张张个人定制类型的通信网络。

快32.5 空天地海一体化通信

快3这个方向代表了关注广覆盖群体的呼声。据统计全球范围内移动通信目前覆盖的陆地范围只有30%,荒漠、戈壁、贫困地区、海洋等未来都要通过6G来实现全域覆盖,空天地海一体化通信的目标是扩展通信覆盖广度和深度,也就是说在传统蜂窝网络的基础上分别与卫星通信(非陆地通信)和深海远洋通信(水下通信)深度融合。空天地海一体化网络是以地面网络为基础、以空间网络为延伸,覆盖太空、空中、陆地、海洋等自然空间,为天基(卫星通信网络)、空基(飞机、热气球、无人机等通信网络)、陆基(地面蜂窝网络)、海基(海洋水下无线通信+近海沿岸无线网络+远洋船只/悬浮岛屿等构成的网络)等各类用户的活动提供信息保障的基础设施。从基本的构成上,空天地海一体化通信系统可以包括两个子系统组成:陆地移动通信网络与卫星通信网络结合的天地一体化子系统、陆地移动通信网络与深海远洋通信网络结合的深海远洋(水下通信)通信子系统。

快3要求广覆盖或全网络覆盖也不是闲着没事儿创造出来的需求,比如这些年炒的很热的车联网,如果一辆自动(无人)驾驶的车辆载着心情愉悦的你在高速上翻山越岭突然没信号了,你的心情还能继续愉悦下去只能说明你早已了却了牵挂,看淡了生死。

6G长啥样,能干啥

快32.6 终端和终端之间的通信不再经过基站这个"中介"

快3当我们用高频段的点对点通信把很多通信流量从基站上移到我们的手机上,那么传统中低频段的资源也能得到更好使用,就相当于原来高速公路上都挤满了车,如果两个人是邻居,就没必要绕道上高速公路。

6G长啥样,能干啥

与物联网中的M2M(Machine to Machine)概念类似,D2D旨在使一定距离范围内的用户通信设备直接通信,以降低对服务基站的负荷。在D2D技术出现之前,已有类似的通信技术出现,如蓝牙(短距离时分双工通信),WI-FI Direct(更快的传输速度和更远的传输距离)。D2D技术在5G中其实已经闪亮登场,因为6G频谱更高,基站覆盖范围更小,需要部署更多更密集的基站,D2D可能会迎来它人生的第二春(如果5G算第一春的话)。

2.7 高精度定位

随着5G发展,未来的移动通信网络将进入各行各业,大部分的垂直行业都需要定位服务,比如资产跟踪、精准营销、运输和物流、AR、医疗保健等应用,但传统卫星定位和蜂窝小区多边定位方法在城市和室内场景中并不精准,6G时代的3D波束赋形技术可实现厘米级的精准定位,其与不断发展的感应、成像等技术集成,将催生海量新应用。

6G长啥样,能干啥

3 6G出山前要摆平哪些问题

3.1 超安全和超可靠

到2030年,数字世界和物理世界将融合在一起,我们的生活将取决于网络的可靠运行。如果网络出现故障或遭到恶意攻击,将给社会带来不可估量的损失。因此,6G网络必须绝对安全可靠,需将普遍存在的信任模型嵌入网络。

在可靠性方面,众所周知,互联网是"尽力而为"交付的网络,为了满足各行各业稳定可靠的、差异化的服务质量需求,5G时代引入了网络切片技术。6G将进一步完善和扩展网络切片能力,比如通过智能流量管理、边缘计算、用户按需流量编排策略等多种技术手段最大化提升切片SLA。

3.2 数据隐私保护

万物智联时代将产生海量前所未有的数据信息,随着数据越来越多,其价值将变得比石油还珍贵,相信在6G时代将创造广阔的数据共享和数据交易市场。

快3但这些数据涉及到个人或企业隐私,比如,工业互联网将产生大量业务敏感数据,智慧健康将产生海量个人隐私信息,如果未来的数据访问权和所有权问题得不到规范和重视,6G可能难以被社会接受,比如如今一些公司已经证明这些个人隐私信息有利可图,甚至已经侵犯了人们的利益,因此,数据隐私保护是未来推动6G服务和应用的关键推动力。

3.3 人工智能与无线网络融合

未来的网络越来越复杂,应用越来越多样化,无线收发器处理和终端应用也越来越复杂,能耗的挑战也越来越大。因此,人工智能将在6G无线空口和系统级解决方案中扮演重要角色。比如,人工智能与无线电感测、定位等技术结合,可实时了解无线环境,主动预测无线链路丢失和最佳切换目标,以及主动分配最优无线资源等;甚至,还可根据特定环境和业务需求,通过AI快速设计最佳无线空口。

4 6G相关的大动作

4.1 白皮书

Oulu大学6G旗舰研究计划发布了全球首个6G白皮书。该白皮书基于70位专家的观点系统性地介绍了6G技术趋势,这些专家们都参加了今年3月举行的首届6G无线峰会,非常值得一读。白皮书名字《Key Drivers and Research Challenges for 6G UbiquitousWireless Intelligence》。

4.2 国际形势

去年4月,芬兰科学院将芬兰奥卢大学主导的"6G支持的无线智能社会和生态系统"列为国家研究资助计划的旗舰项目,该项目在未来8年将获得超过2.5亿欧元的资助。今年1月和6月,韩国两大电子巨头LG和三星分别被报道成立了6G研发中心。今年3月,据《日本经济新闻》称,早稻田大学、电子制造商NEC和德国斯图加特大学等将联手开发后5G时代移动通信技术。

快3去年7月,国际电信联盟成立了2030网络技术的研究组。目前,美国、日本、韩国、芬兰等国家,都已踏上6G研发赛道。今年2月,美国总统唐纳德·特朗普连发推特称:我想要5G,甚至6G尽快进入美国。此后不到1个月,美国开始部署6G的研究。

在去年9月举行的世界移动通信大会美洲展上,作为美国联邦通信委员会(FCC)首位谈及6G技术的专员,杰西卡·罗森沃瑟提到了太赫兹波、区块链等技术。

今年3月20日,美国联邦通信委员会一致投票决定开放"太赫兹波"频率段,该频率段在95GHz到3THz范围内,正是预测6G通信技术将进入的频段。由于该频率段是6G技术的潜在频段,未来可供6G研发使用,所以FCC的投票似乎在验证之前盛传的美国政府已提前考虑6G的布局,并可能利用自身在无线领域领先的优势,绕过5G的争夺市场,直接进入6G时代。

快35月23日,美国太空探索技术公司(SpaceX)就发射了其卫星互联网项目"星链"的首批60颗近地卫星。从2019年到2024年,SpaceX共将搭建由约1.2万颗卫星组成的"星链"网络,从太空向地面提供高速互联网接入服务,这也被不少自媒体解读为美国的6G战略。而亚马逊、软银注资的卫星初创公司OneWeb等也都有着构建太空互联网的宏图。

4.3 国内动作

从5G研发起,中国已处于世界移动通信行业的第一阵营,去年3月,工信部部长苗圩在接受媒体采访时称,中国已开始着手在研究6G的发展。

快3去年的11月,我国科技部拟将"与 5G/6G 融合的卫星通信技术研究与原理验证"课题,列入国家重点研发计划"宽带通信和新型网络"重点专项中,据证券时报,工信部IMT-2020(5G)无线技术工作组组长粟欣表示,6G概念研究已经启动。

据了解华为等主流设备商及中国移动等主流运营商、各大高校、紫金山实验室等也先后成立了6G研究机构或6G研发小组。


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