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未來6G將使通信向空間發展,衛星通信將發揮重要甚至關鍵的作用

日期:2019/4/15 12:04:46
摘要:隨著5G連接規模不斷擴大,網絡壓力越來越大,6G一定會到來。它正在路上,一些機構和廠商已經著手研發。盡管它看起來像是5G的擴展,但隨著新技術的不斷發展,特別是人工智能、新材料、開源等技術的進步,它很有可能對通信業帶來顛覆性的影響。

關鍵詞:6G

近日,美國聯邦通信委員會一致投票決定開放“太赫茲波”頻率段,該頻率段在95GHz到3THz范圍內,正是預測6G通信技術將進入的頻段。消息一經推出,可算是在全球一石激起千層浪。

由于該頻率段是6G技術的潛在頻段,未來可供6G研發使用,所以FCC的投票似乎在驗證之前盛傳的美國政府已提前考慮6G的布局,并可能利用自身在無線領域領先的優勢,繞過5G的爭奪市場,直接進入6G時代。目前業界觀點普遍認為,未來6G將使通信向空間發展,衛星通信將發揮重要甚至關鍵的作用。

最近美國總統特朗普談到了6G。其實6G并不遙遠。美國實際上可能跳過5G,直接過渡到6G。理由如下:

1,5G所需要的那種地表大規模基建能力是中國的強項而不是美國的強項。如果美國硬搞,會花很多錢、很多年才能完成。而那時已經落后于時代。

2,6G的特點是以衛星為基礎組建互聯網,而非光纖和基站。基建工作主要在太空完成,而且主要是衛星發射和部署工作。由于美國是航天強國,深空探測、遙感、操控技術都很發達,可重復火箭技術日趨成熟,芯片技術發達,美國直接過渡到6G反而相對容易。

3,太空組網分為高軌道衛星和低軌道衛星。實際上目前波音的太陽能無人機已經相當成熟,可以全年不間斷飛行,取代低軌道衛星。又由于地球大氣層1萬2千米以上就已經沒有雨雪霧霾等天氣變化的干擾,高軌道衛星之間和高軌道與無人機之間的通訊可以采用可見光激光,而無人機跟地面之間用無線電波。

隨著5G連接規模不斷擴大,網絡壓力越來越大,6G一定會到來。它正在路上,一些機構和廠商已經著手研發。盡管它看起來像是5G的擴展,但隨著新技術的不斷發展,特別是人工智能、新材料、開源等技術的進步,它很有可能對通信業帶來顛覆性的影響。

不要忘記,移動通信每次更新換代的那個“G”似乎都遵循著一個奇怪的規律:遇到奇數的“G”命運都不太好,每次都會被下一個偶數的“G”快速代替。這么講,也許6G會來得遠遠比你想象得更快!

6G真的要來了嗎?

6G會是什么樣?

根據美國第二大寬帶服務供應商Charter的說法,他們在測試5G的同時,也展開了“6G”相關測試。不過,據Charter公司的描述,其“6G”是一種將有線和無線技術融合的架構升級,是基于其自身強項DOCSIS的雙向有線電視寬帶網絡與移動通信網絡間的無縫融合。

這顯然和人們常說的蜂窩移動通信技術演進不同,因為Charter的“6G”并不是規劃出了一個創新性的無線技術或相關電子設備,而僅是面向移動網絡基礎架構布局做了進一步的深挖,屬于架構層面上的探索。

當然有鑒于6G概念過于超前,全球研究6G的機構對此還各持己見,無法統一。

探索中的6G

那么對于未來的6G移動網絡技術,現階段行業里又有哪些看法呢?雖然關于6G話題僅停留在猜想和探索階段,但一些6G研究者已開始紛紛發表了自己的看法。例如,英國布里斯托爾的研究人員就表示,正在開發基于金剛石的氮化鎵的微波技術,向6G技術發起探索。

有人將6G視為具有不同類型的自我聚合網絡的能力。雖然5G應該能夠適應不同類型的網絡技術,但到6G時代,其將能夠率先聚合它們來滿足更為動態的需求。

也有人建議6G將會把地面無線與衛星系統整合到一起,為人們提供真正無處不在的、全球性的移動寬帶網絡覆蓋

此外,關于6G的技術趨勢預測還包括了超密蜂窩網絡、可重構硬件、毫米波用戶接入、增強型光無線接口、網絡VLC、人工智能管理和編排蜂窩網絡的融合等等,最終實現為用戶提供全面沉浸式移動連網體驗。

而目前一個較為官方的回答是,6G將探索并匯集5G所遺漏的相關技術,而由于其出現較晚,因此針對6G的實驗以及地位探討要等到5G的定義、標準確立后再進行更為具體的論證和標準化工作了。屆時面向6G的未來應用和技術也會在概念和技術成熟后被整合。

既然6G有望成為新技術的突破者與集大成者,那么它會何時出現呢?

在筆者看來,這個時間節點很可能在2030年左右。

自從1982年引入第一代無線電話技術--1G系統(如北歐移動電話使用的1G網絡,用模擬信號傳輸,速率僅為2.4kbps)后,大約每10年就會出現一種新的移動通信技術。

90年代中后期,人們期望從有線電話的束縛中走出來,所以基于數字化的GSM(全球移動通信系統)的移動語音造就了昌盛的2G時代。

到了2003年,人們對處理圖像、音樂、視頻等多樣化移動交互有了新的需求,則催生出3G時代。

而伴隨智能手機的暴增,移動互聯網應用的日漸豐富,高清視頻、移動網游又開啟了4G時代。

到了當下,人們對于AR(增強現實)、VR(虛擬現實)、4K以上的超高清視頻以及各種物聯網應用則讓5G技術備受關注,亦提上標準制定、預演測試的日程。從全球5G標準發展藍圖來看,2020年5G即可全面商用。

不過,5G技術依舊無法完美解決全球化的無縫式移動通信覆蓋,因此有理由相信面向“6G”的不斷探索,將促使未來10-15年中6G的出現。

6G會帶來什么?

鑒于智能家庭、智能建筑和智能城市等概念的快速興起,當今許多連接的蜂窩設備是機器(IoT)而不是人,所以5G和6G將支持并解決機器到機器通信的更多需求,包括機器人和智能無人機交付和運輸系統等等。

此外,推動6G發展的一個因素是軟件定義無線電(SDR)和軟件定義網絡(SDN)的發展趨勢。

這意味著未來的6G技術將更容易升級到以云為基礎的資源和軟件負載,并利用現有的4G和未來的5G設備與基站,得以實現6G部署和應用。

這就減少了以前移動標準的昂貴和“推倒重蓋(基站等物理基礎設施)”的破壞性資源升級浪費。而且也會有利于提升供應商之間的可操作性趨勢,同時也能推動技術源代碼的民主化和開放性。