5G來了,6G還會遠嗎?

旅順廣播電視網綜合 劉 欣2019-06-18 16:00:08
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  5G商用的啟動,意味著6G研發的開始。對各國而言,移動通信技術早已不僅是便利人們溝通的橋梁,更是國家科技競爭力乃至國家實力的體現

  5G來了,6G還會遠嗎?

  中國新聞周刊記者/杜瑋

  發于2019.6.17總第903期《中國新聞周刊》

 

  電影《頭號玩家》中,男主角宅在家中,就能環游世界,戴著虛擬現實設備,就能和小伙伴一起聯合作戰,在游戲中獲得身臨其境的極致沉浸式體驗……這樣的場景發生在2045年,但現實中,這在2030年后就有可能實現,也就是在第六代移動通信(6G)時代。

  6月6日,工信部向中國移動等4家企業發放了5G商用牌照,標志著中國5G商用元年開啟。商用移動通信網絡每10年更新一代,5G的商用同時也意味著下一代技術研發的開始。

  2018年7月,國際電信聯盟成立了2030網絡技術的研究組。目前,美國、中國、日本、韓國、芬蘭等國家,都已踏上6G研發賽道。今年2月,美國總統唐納德·特朗普連發推特稱:我想要5G,甚至6G盡快進入美國。此后不到1個月,美國開始部署6G的研究。

  對各國而言,移動通信技術早已不僅是便利人們溝通的橋梁,更是國家科技競爭力乃至國家實力的體現。6G是什么,離我們有多遠?

  6G,“6”在哪兒?

  對普通用戶來說,網速是衡量每一代網絡性能的KPI。4G時代,每秒數據的傳輸量為幾十兆比特,到了5G,數據傳輸速率將提高10倍以上,最高可達1Gbit/s(千兆比特每秒),而當6G開啟,網速將迎來新的飛躍。電子科技大學教授、通信抗干擾國家級重點實驗室主任李少謙在接受《中國新聞周刊》采訪時稱,從技術指標設定來說,每一代網絡的速率都要比上一代提升一個數量級,“(如果)再高,就超越了技術,是達不到的”,因此,一般場景下,6G的網速大致會是5G網速的10倍。

  大帶寬、高速率能做什么?除了滿足超高清網絡電視、虛擬現實游戲等常見需求,全息技術成為業界看好的方向。國際電信聯盟也將其列入了《2030年及之后新型網絡技術展望》的白皮書中。

  所謂全息技術,就是指不光能看到圖像,聽到聲音,還能實現觸覺、味覺等五官全方位感知的技術。舉個例子,通過全息影像,足不出戶,就可以置身千萬里之外的熱帶雨林,不僅能看到瀑布,聽到水流聲,還能感受到當地的溫度、濕度,聞到泥土的芬芳。再如,全息遠程會議,可以觸摸到對方,全息手術,遠端醫生如同在現場。

  這一技術對傳感器數量、數據傳輸速率有著較高要求。國際電信聯盟2030網絡技術研究組主席、華為美國總部未來網絡首席科學家Richard Li在一份報告中提到,如果要實現對一個人高清晰度全息投影,傳輸速率要達到4.62Tbit/s(太比特每秒),相當于5G網速的成百上千倍,這對6G網速也是個挑戰。

  6G更大的神通還將在于建立物和物的聯接。事實上,關于5G,業內就提出了高速率大帶寬、超可靠低時延通信、海量機器聯接三大應用場景。5G的理論延時要從4G的50毫秒降至1毫秒。海量機器聯接則是指每平方公里接入的傳感器數量達到100萬個。

  北京郵電大學信息與通信工程學院教授、網絡與交換技術國家重點實驗室主任張平分析說,過去,從1G升級到4G,只強調高速率這一個維度,5G首次提出了三個目標,但就目前而言,只有第一類場景達成了國際統一的技術標準,5G商用滿足的依然也只是這一場景。“超可靠低時延通信到現在為止國際上都沒有標準化,要等到明年3月才定”,而實際部署后,運行效果如何也尚不得而知。海量機器聯接標準化的優先級則更低。當下,國內采用的是依然4G時代速率較低的窄帶物聯網等作為技術實現手段。這意味著,6G在這三個維度上都有著進一步的改進空間。

  “‘4G改變生活,5G改變社會’這句話其實并不科學”,李少謙認為,5G也有些被神化。在他看來,5G時代只是開啟了萬物互聯的大門,隨著未來需求的增長和技術的迭代,要真正實現萬物互聯的路還有很長,這正是6G時代要做的事情。比如,要構建完整的車聯網,首先要解決廣覆蓋的問題,“某個地方突然沒信號了,車就會撞到一起”。

  張平稱,由于技術等限制,現在的5G技術只是相對獨立地針對三大應用場景中的某一類,未來6G要同時覆蓋兩類甚至三類場景的需求。比如說,整個城市的智能交通系統,既要處理車與車、車與人、車與交通設施等實時的大量數據,需要大帶寬,又要保證低延時,避免發生事故。

  在不少業內人士眼中,AI和6G在未來的發展中將相輔相成,融為一體。清華大學電子工程系教授牛志升稱,“6G時代將充滿AI”。他分析說,無論是幫助用戶識別場景,還是優化網絡資源配置,AI都將發揮重要的作用。OPPO研究院標準研究中心5G資深研究員沈嘉說,隨著AI技術與應用場景的普及,以智能體交互為代表的新型業務場景將會在6G時代出現。比如說,一個圍棋高手要將知識和技能傳給徒弟,可能需要幾十年,但依靠6G,機器人和機器人之間能夠快速相互學習,幾秒鐘就能將智慧傾囊相授。

  李少謙說,實際上,到目前為止,關于6G,仍沒有明確的定義,到2023年前,世界范圍內都將處于提出愿景、分析需求、研究潛在可用技術的階段,之后,學界、業界將進行討論,達成共識,制定標準。

  6G,有多遠?

  為達成6G的美好愿景,世界各國已競相布局。

  從5G研發起,中國已處于世界移動通信行業的第一陣營,去年3月,工信部部長苗圩在接受媒體采訪時稱,中國已開始著手在研究6G的發展。去年4月,芬蘭科學院將芬蘭奧盧大學主導的“6G支持的無線智能社會和生態系統”列為國家研究資助計劃的旗艦項目,該項目在未來8年將獲得超過2.5億歐元的資助。今年1月和6月,韓國兩大電子巨頭LG和三星分別被報道成立了6G研發中心。今年3月,據《日本經濟新聞》稱,早稻田大學、電子制造商NEC和德國斯圖加特大學等將聯手開發后5G時代移動通信技術。

  在去年9月舉行的世界移動通信大會美洲展上,作為美國聯邦通信委員會(FCC)首位談及6G技術的專員,杰西卡·羅森沃瑟提到了太赫茲波、區塊鏈等技術。今年3月,在特朗普連發推文后不久,FCC宣布開放頻率范圍為95GHz(千兆赫茲)至3THz(太赫茲)、以“太赫茲波”為主的實驗頻段,給研發者提供10年的使用期限。

  太赫茲波頻率為100GHz到10THz,波長介于毫米波和紅外線之間,屬于高頻率電磁波,被視為6G潛在可用的關鍵技術之一,用李少謙的話講,這是一塊在移動通信領域從未開墾過的新大陸。在1G到5G的發展征程中,有限的低頻段資源被優先開發,移動通信的所用頻段不斷走高,而依據電磁波特性,頻率越高,可用的帶寬越大,這也正是太赫茲波被業界看好的原因。