10年后6G到来 多数指标是5G的10倍

2020年12月17日 03:34 次阅读 稿源:IT时报 条评论

2018年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,即第六代移动通信技术。2019年11月,中国科技部会同发展改革委、教育部、工信部、中科院、自然科学基金委组织召开6G技术研发工作启动会。

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近日,美国、日韩、欧洲等纷纷投入6G研究计划,而中国移动、紫光展锐、vivo、赛迪智库等国内机构相继发布了6G系列白皮书。普遍观点认为,6G将在2030年左右到来。

还有十年,我们或将和6G相遇,6G的关键词有哪些?当6G来临,我们的生活会发生怎么样的变化?

空天地一体化的网络覆盖

运营商移动网络专家许浩认为,6G和5G的主要区别是更大的范围和更强的网络能力:“后者代表更高的带宽、更低的时延、更多的连接数,而前者指的是天空地一体通信。”

按照芬兰奥卢大学发布的全球首个6G白皮书《6G无线智能无处不在的关键驱动与研究挑战》,6G的大多数性能指标相比5G将提升10~100倍,比如峰值传输速度将达到100Gbps-1Tbps,而5G仅为10Gbps。

除了传输能力显著提升,无线网络不再困于地面,而将实现地面、卫星和机载网络的无缝连接,可以说,6G几乎没有“盲点”。

6G频谱和kpi目标图源/《6G无线智能无处不在的关键驱动与研究挑战》

6G频谱和kpi目标图源/《6G无线智能无处不在的关键驱动与研究挑战》

5G和卫星互联网均已纳入我国“新基建”范畴,探索两大新基建的融合、实现空天地一体化发展是6G趋势之一。

SpaceX公司计划在2024年前发射1.2万颗卫星,组成一个庞大的星链网络,为全球所有地区的人提供互联网服务。而在6G网络下,卫星通信终端和地面通信终端正朝着一体化方向发展,空天地海一体化、立体化的融合网络将成为现实,6G还可为深空通信的探索和发展提供支持。

6G将频段扩展到了处于整个电磁波频谱的最后一个跨度太赫兹。“太赫兹通信是6G的新型频谱资源技术,如同5G将频谱资源扩展到了毫米波。”电子科技大学通信抗干扰技术国家级重点实验室主任李少谦教授解释,太赫兹频段(0.1-10THz)频谱资源具有100Gbps以上大容量传输能力,带宽更大,在传输信号时速度更快。

图源/Research Gate

图源/Research Gate

中国移动研究院在白皮书中指出,6G网络发展的重要趋势是集中与分布式的网络架构。5G及前几代网络架构设计是集中式控制,随着空天地多样化的场景与网络性能需求,集中式网络架构无法满足所有场景,6G网络设计需要考虑分布式架构。同时,6G网络需要识别出不同类型终端所处的环境,选择合适的空口技术为其服务。

中国信息通信研究院标准所副所长万屹认为,实现空天地一体化,一是要打通专业壁垒,实现技术互通、业务互补、人才互动和产业链互融;二是以商业化需求为牵引,引导系统设计,通过需求分析、场景定义、技术指标梳理,推动标准制定;三是联合起来共同推动行业标准和国家标准的建设,同时积极在国际标准化组织发声并形成知识产权。

数字孪生、全息交互成新应用场景

除空天地一体化的网络覆盖,6G的应用场景又有哪些?数字孪生、全息技术是多本6G白皮书共同提到的应用场景。

生产流程数字孪生模型 图源/德勤大学出版社

生产流程数字孪生模型 图源/德勤大学出版社

孪生虚拟世界是物理世界的模拟和预测,它能精确反映和预测物理世界的真实状态,对物理世界进行预测性维护,避免其偏离正常轨道。

数字孪生在5G时代已经有所应用,在今年的工博会上,三大运营商展出了工业场景下起到模拟分析和产品监测功能的数字孪生。而在6G时代,数字孪生将被应用到数字孪生人、孪生农业、孪生工业等更多行业。“例如一个独居老人,可以通过数字孪生人监测他的健康状况,如果发现异常,及时告警家人。”运营商移动网络专家吴强说。

全息技术是一种通过录制物体的三维图像、网络传输最终在目标空间内呈现出具有立体视觉效果的影像方法。理想的全息显示应该是基于裸眼实现的,在必要的时候,也可以借助头显并通过 AR/VR 等技术辅助实现。

依托6G网络,全息技术将会融入通信、远程医疗、办公设计、军事和娱乐游戏等应用场景,并实现投影内容和用户之间的互动,大大拉近传播信息与用户之间的距离,建立以“人的体验”为核心的信息传播方式。就像电影《钢铁侠》中的场景一样,只要手在空中滑动,就能实现显示内容的切换,还能组装一些数字机械器件,并测试其性能。

图源/电影《钢铁侠》

但吴强认为,6G的这些应用本质上还是5G应用的深度发展,而其核心在于AI。“6G目前没有很革命性的新技术(比如不再用OFDM,而是用命的多址方式、资源承载方案),而是在现有5G技术框架内的技术精细化使用,6G就像是AI的‘最后一公里’。”

吴强同时表示,大数据是驱动6G发展的动力,“大数据需求会让6G更早到来,大数据需要高算力、大带宽,从大数据的角度来说,假如全网所有的汽车都要自动驾驶,对算力的要求极高,那就需要6G的演进”。

5.5G,是一个过渡吗?

在2020全球移动宽带论坛上,华为常务董事汪涛提出了“5.5G”概念。5G有ITU定义的三大标准场景,即eMBB(增强型移动宽带)、mMTC(海量机器类通信)和URLLC(超高可靠低时延通信)。当前,5G的三大场景中,主要应用场景是eMBB,URLLC在无人驾驶、无人机中有所应用,mMTC还没有太多案例。

华为提出的5.5G,在5G基础上扩展了三大新场景,包括UCBC(上行超宽带)、RTBC(宽带实时交付)、HCS(通信感知融合),把5G场景定义的“三角形”变成5.5G的“六边形”,支撑万物互联到实现万物智联。

UCBC实现上行带宽能力10倍提升,满足企业生产制造等场景下,机器视觉、海量宽带物联等上传需求,同时也能大幅提升手机在室内深度覆盖的用户体验;RTBC场景支持大带宽和低交互时延,打造人与虚拟世界交互时的沉浸式体验,比如XR Pro和全息应用等;HCS融合感知通信助力自动驾驶和无人机两大场景,通过M-MIMO的波束扫描技术,使HCS场景下既能够提供通信,又能够提供感知,如果延展到室内,还可提供高精度厘米级低功耗的定位服务。

对于华为提出的5.5G,许浩认为,5.5G是对现在5G应用的一个细分,更像是“5G+”,“不论是5.5G还是6G,目前还没看到革新技术”。

作者/IT时报记者 钱奕昀

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