6G是什么样的移动通信网络技术?
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现在5G一投入商用,全球一开始进入5G时代,但是科学却不会因此停下脚步,6G的研发正在紧密进行,6G是什么呢?
一、世界大国开启实施6G计划,抢占6G移动通信技术制高点
2018 美国移动世界大会上,美国联邦通讯委员会的一位官员首次在公开场合展望6G。欧盟、美国、芬兰、韩国、俄罗斯多国也已开展6G工作。
2018年芬兰开始研究6G相关技术,年底邀请媒体聆听其针对6G网络所引导的研究与工作进展,2019年3月在芬兰拉普兰举行了关于6G的国际会议。近日芬兰奥卢大学就已经联合70多位专家发表了全球首个6G白皮书《6G无线智能无处不在的关键驱动与研究挑战》,介绍了6G时代的技术趋势。
2019年11月,中国工信部宣布正式开启6G研究。
2019年任正非接受记者采访,声称华为的6G研究也是领先世界的,预计6G技术十年后才会开始投入使用。事实上加拿大渥太华的华为实验室已经启动了6G研发项目,是华为全球研发四大核心机构之一。
华为认为6G时代将超出5G时代“物联网”,实现“万物互联”(Internet of Everything),在通信维度方面,除了更高的速率、更宽的频谱,6G应该拓展到海陆空甚至水下空间。
日本NTT DoCoMo对6G发展应该也已经有明确的计划,并已经开始实施。其将6G看作5G的进化版,即进一步提高传输速率和信息容量、扩展网络覆盖面。
德国伍珀塔尔大学则拿出了非常具体的太赫兹通信技术。研究人员基于锗化硅(SiGe)材料构建了完整的信号收发系统,能够实现1米距离的260GHz频段太赫兹通信。
二、为什么要发展6G?超高速度、超大容量、超低延时、全覆盖、低能耗的需求催生6G
大家都知道1G、2G、3G、4G改变生活,而5G改变社会。1——4G解决了人与人的信息沟通,从声音、文字、视频等多个方面提升了人与人连接沟通的质量。随着移动通信应用领域的不断扩大,物与物之间、物与人之间的联系,即物联网就成为5G发展的最为重要的内容。5G的应用,20%将用于人和人之间的通信,80%将用于物和物之间的通信。5G技术的高速度、大容量、低延时三大特点,为物联网奠定了基础,并使社会进入了物联网时代。
然而,5G的局限性也表现在,(1)社会(医疗手术、大城市的无人驾驶)或工业产生等方面的很多物联网数据之大、传输处理要求之快,5G就显得有些不够了;(2)5G要大量建设基站,偏远山区和海洋基本上是无法建立基站,根本做不到全覆盖的;(3)5G基站能耗大约是4G基站的3倍。这些局限性势必需要发展超高速度、超大容量、超低延时、全覆盖、低能耗的新的通信技术,即6G。
三、6G究竟是个什么样的移动通信技术?
2019年5G已经开始商用,6G也紧锣密鼓、争先恐后的正式投入研发之中,那么6G是个什么样的呢?
根据芬兰奥卢大学发布的6G白皮书,6G时代将迈向太赫兹时代。【太赫兹】就是“THz”,一般指 300GHz 到 3000GHz 之间的频段。6G将于2030年投入商用。白皮书给出了几个衡量6G技术的关键指标:峰值传输速度达到100Gbps-1Tbps,而5G仅为10Gpbs;室内定位精度10厘米,室外1米,相比5G提高10倍;通信时延0.1毫秒,是5G的十分之一;超高可靠性,中断几率小于百万分之一;超高密度,连接设备密度达到每立方米过百个。6G将采用太赫兹频段通信,网络容量大幅提升。
从覆盖范围上看,6G无线网络不再局限于地面,而是将实现地面、卫星和机载网络的无缝连接。从定位精度上看,传统的GPS和蜂窝多点定位精度有限,难以实现室内物品精准部署,6G则足以实现对物联网设备的高精度定位。同时,6G将与人工智能、机器学习深度融合,智能传感、智能定位,智能资源分配、智能接口切换等都将成为现实,智能程度大幅度跃升。
6G将让人类进入泛在智能化信息社会,6G通信将融合陆地移动通信,中高低轨卫星通信以及短距直接无线通信技术,融合通信、计算、感知、智能等,建立起空、天、地、海泛在移动通信网,实现全球泛在覆盖的高速宽带通信!
可见,6G网络将是一个天、地、人、海全连接世界。通过将卫星通信整合到6G移动通信,实现全球无缝覆盖,网络信号能够抵达任何一个偏远的乡村和海洋,甚至实现海下连接。6G通信技术不再是简单的网络容量和传输速率的突破,它更是为了缩小数字鸿沟,实现了万物互联这个“终极目标”。