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未来三年 6G 将迎研发窗口期,人工智能 + 太赫兹成主角

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未来三年 6G 将迎研发窗口期,人工智能 + 太赫兹成主角

  • 来源:网络
  • 更新日期:2020-07-13

摘要:5G 还没规模商用,6G 研发就已经启航了吗?没错,全球移动通信技术发展遵循 " 使用一代、建设一代、研发一代 " 的规律。在 5G 网络如火如荼建设过程中,中国、韩国、日本、美国、芬

5G 还没规模商用,

6G 研发就已经启航了吗?

没错,全球移动通信技术发展遵循 使用一代、建设一代、研发一代 的规律。在 5G 网络如火如荼建设过程中,中国、韩国、日本、美国、芬兰等国家的领先运营商、通信企业已开始进行 6G 技术研发,描绘 6G 的愿景与需求。那么,6G 将有哪些新技术,带来哪些升级?

这并不意味着 5G 的使用寿命很短,因为一直以来,移动通信发展都是本着 使用一代、建设一代、研发一代 的规律,即目前是使用 4G、建设 5G、研发 6G 同时进行,因此,中国、韩国、芬兰、日本、美国等全球领先国家已经开始 6G 研发,将打造下一个 黄金十年 。

6G 到底将给我们带来什么?一切还是未知数。

但从目前业内专家勾勒出的 6G 愿景中可以发现,如果说 5G 将开启万物互联的大门,那么 6G 将实现万物智联。6G 将比 5G 实现更高的速率、更低的时延、更广的连接,同时将应用毫米波、太赫兹等高频资源,并充分与人工智能技术结合,实现空天地海的 无缝连接 。

6G 研发启动聚焦 2030 年商用

全球移动通信发展遵循使用一代、建设一代、研发一代的规律,已经开启对新一代移动通信技术(6G)的研发。 中国移动研究院副院长黄宇红表示。

今年 2 月,国际电信联盟 ITU 启动 6G 研发,从国际标准组织层面为 6G 进行顶层设计。与此同时,芬兰、韩国、美国、日本、中国等领先国家均已启动 6G 研发,并计划在 2030 年实现 6G 商用。

芬兰对 6G 技术研发动作频频。2019 年 3 月,芬兰在芬兰奥卢大学举办全球首个 6G 峰会,吹响了 6G 研发的集结号;2019 年 10 月,奥卢大学基于 6G 峰会专家的主要观点,发布全球首份 6G 白皮书;2020 年年初,芬兰发布一项为期 8 年的 6G 研究计划,计划与韩国合作,并由诺基亚和芬兰各个研究所及大学共同研发。

韩国作为 5G 时代的 先行者 ,在 6G 研发上依旧奋勇争先。2019 年 4 月,韩国通信与信息科学研究院召开 6G 论坛,正式宣布组建 6G 研发团队,开展 6G 研究;2020 年 1 月,韩国运营商 LG 宣布建立 6G 研究室,预计在 2021 年开始制订 6G 标准。

而日本宣称将在今年投入 2200 亿日元(折合人民币约 142.79 亿元)基金,用于启动日本 6G 研发。同时,日本电信巨头电报电话公司(NTT)和日本电子巨头日本电气株式会社(NEC)正在组建一个资本和商业联盟,共同开发 6G 技术。

在国内,2019 年 11 月 3 日,科技部会同国家发展改革委、教育部、工业和信息化部、中科院、自然科学基金委在北京组织召开 6G 技术研发工作启动会,成立 6G 技术研发推进工作组和总体专家组,为 6G 技术研发提供支撑。

同时,中国移动、中国电信、中国联通等运营商,华为、中兴、小米等通信企业均表示已开始 6G 通信技术的研究。诸如,华为已在加拿大渥太华的华为实验室研发 6G 网络技术;而中兴则组建 6G 预研团队,开始研究 6G 的原型关键技术。截至目前,中国移动研究院已经召开两次 6G 系列研讨会,探讨 6G 愿景、需求及潜在关键技术。

可见,全球 6G 研发大幕已经开启,但并不意味着 5G 的 寿命 会很短,因为全球移动通信企业均预计 6G 的商用时间在十年之后,即 2030 年。

日本运营商 NTT DoCoMo 在 6G 白皮书中提出,在 2030 年实现 6G 技术的商用化。同时,华为创始人任正非曾公开表示,对于 6G 研究,华为领先世界,但是华为判断 6G 在十年以后才会开始投入使用。此外,中兴通讯总裁徐子阳表示,6G 商业模式可能在 2030 年后实现,中兴通讯将利用这十年时间默默耕耘,进行积累。

网络性能升级实现空天地海一体网

从 2G、3G、4G 到 5G,每一次移动通信技术的换代,都带来了速率、时延、连接能力等性能的升级。

而网络性能的升级,推动了新应用场景的爆发,从而改变社会生活。诸如,2G 时代,只能打电话、发短信;3G 时代能够上网、聊 QQ;4G 时代,可以玩手机游戏、看直播;5G 时代,4K/8K 超高清直播、VR/AR、远程医疗、智能制造等应用正在兴起……

那么,6G 时代,网络性能将有哪些颠覆性升级?又将给生活带来哪些改变?

日前,中国移动研究院首席专家、6G 项目负责人刘光毅高度概括了 6G 网络性能指标,即网络峰值速率达到太字节(Tbps);用户体验速率达到千兆水平(Gbps);用户时延接近海量数据的实时处理;无线网络的可靠性接近有线传输;6G 的流量密度和连接密度至少比 5G 高 10 倍甚至几千倍;支持移动高速通信,速率超过 1000 公里 / 小时,不仅支持高速铁路通信覆盖,还支持飞机覆盖;频谱效率可以提高两到三倍。

不难发现,相比 5G,6G 网络性能将实现颠覆性升级。从速率来看,6G 的峰值速率有望达到 1Tbps,用户体验速率将达到 1Gbps 以上,而 5G 的峰值速率最高为 10Gpbs,用户体验速率为 0.1Gbps~1Gbps;从时延来看,6G 能够将时延缩减至亚秒(

在连接范围方面,5G 尚聚焦在地面连接,没有实现空中、海洋连接。而 6G 将聚焦实现空天地海一体化网络,覆盖太空、空中、陆地、海洋等自然空间。 如果说 5G 是万物互联,6G 则加上‘智’,智联万物,即陆地、海洋、太空等能想到的空间均实现连接。 徐子阳表示。

同时,赛迪智库无线电所发布的《6G 概念及愿景白皮书》指出,6G 将包含多样化的接入网,如移动蜂窝、卫星通信、无人机通信、水声通信、可见光通信等多种接入方式,将构建跨地域、跨空域、跨海域的空天海地一体化网络,实现真正意义上的全球无缝覆盖。

人工智能 + 太赫兹成为主角

为了达到这些指标,6G 需要在频谱使用范围、使用效率、网络架构、功能、安全性和人工智能等方面做出新的改变,以满足 6G 的业务和应用需求。 刘光毅表示。

同时,多数业界专家均提出,6G 将充分与人工智能结合,并迈向太赫兹时代。

人工智能将充分应用于 6G 网络中,在赋能 6G 网络的同时,深入挖掘用户的智能需求,甚至每个用户都可能拥有一个数字孪生,大幅提升用户体验。

在频谱方面,毫米波、太赫兹等高频通信将成为主角。 虽然 6G 没有全球统一的定义,但采用毫米波以及更高的频段已经成为普遍共识。 网络通信与安全紫金山实验室副主任尤肖虎表示。

同时,中国电信首席专家毕奇也提出,目前中国电信的研究方向则是以毫米波为主频、太赫兹为次频的 6G 技术。

在全球移动通信发展中,中低频谱由于覆盖远,一直是移动通信发展的主要频段,但却面临资源不足的问题;而高频通信频谱资源丰富,且频谱越高速率越快,但也面临覆盖距离近的技术挑战。

太赫兹,是一种高频通信,1 太赫兹 =1000GHz,目前对太赫兹的研究主要在 0.1THz~10THz 之间,也就是频谱在 100GHz~10THz 之间的频段。因此太赫兹具有频率高、穿透性强等特点,能够应用于卫星通信、安全检测等场景。

中国联通网研院 5G 创新中心负责人冯毅表示,未来 6G 通信中,太赫兹通信技术将与其他低频段网络融合组网,广泛应用于地面的各种超宽带无线接入和光纤替代场景,搭载卫星、无人机、飞艇等平台,作为无线中继设备,应用于空天地海多维度一体化通信,应用于宏观到微观的多尺度通信,成为未来社会信息融合连接的重要支撑技术。

未来三年将迎来窗口期

尽管全球 6G 研发的号角已吹响,但作为未来十年的技术,目前 6G 还是镜花水月,尚不能形成统一的标准和应用场景。而随着移动通信技术迭代不断加快,未来 2~3 年将是 6G 研发的窗口期。

ITU 计划在 2021 年上半年启动 未来技术愿景建议书 ,于 2023 年 6 月完成,主要内容包含面向 2030 年及未来的 IMT 系统整体目标,如应用场景、主要系统能力等。

同时,中国移动、中兴等国内运营商和通信企业均提出未来三年将是 6G 技术的研发窗口期。

中兴通讯下一代无线通信技术专家方敏表示,2020 年至 2023 年将着力研究 6G 网络需求、结构与使能技术。

同时,中国移动也希望在未来两到三年,完成 6G 愿景与需求定义,以及 6G 端到端潜在技术研究。

编辑:储舒婷

责任编辑:任荃

来源:网信上海、人民邮电报、中国网信网