「電子信息產(chǎn)業(yè)」華為在加拿大啟動(dòng)6G研究,現(xiàn)在布局6G還為時(shí)過早嗎?
通訊標(biāo)準(zhǔn)永遠(yuǎn)是各國必爭的戰(zhàn)略制高點(diǎn),這不,5G的商用還沒普及,有關(guān)6G標(biāo)準(zhǔn)的爭奪戰(zhàn)就已然打響。
據(jù)加拿大媒體The Logic報(bào)道,華為向其確認(rèn),已經(jīng)開始在加拿大渥太華的實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行6G(即第六代移動(dòng)通訊網(wǎng)絡(luò))技術(shù)的研發(fā)工作。華為還表示,他們已經(jīng)與加拿大多所大學(xué)的學(xué)者展開了洽談,其渥太華研發(fā)實(shí)驗(yàn)室將幫助引領(lǐng)華為全球6G發(fā)展。
華為加拿大研發(fā)策略與合作伙伴副總裁Song Zhang稱:“展望6G是所謂5G進(jìn)化的一部分。”
值得一提的是,華為首款5G手機(jī)Mate 20X 5G版將于明日(8月16日)在國內(nèi)正式開售,而6G尚處于初期階段,華為預(yù)計(jì)6G商用要在2030年后。
看到這里,你可能會(huì)疑惑——我連5G還沒用上呢,這6G到底是什么東西?既然6G離我們?nèi)绱诉b遠(yuǎn),現(xiàn)在就開始布局有必要嗎?
我們在日常生活中形容流量的多少用的是“G”這個(gè)字母(比如一個(gè)月有20G的流量),形容內(nèi)存的大小也是用“G”這個(gè)字母(比如買手機(jī)的內(nèi)存是6G),但是3G/4G/5G中的“G”卻和前兩者的意思截然不同。
說出來你可能會(huì)啞然失笑,其實(shí)G就是英文Generation的縮寫,翻譯過來就是“代”的意思。比如5G,就是指第五代移動(dòng)通信技術(shù)。1G打電話;2G發(fā)短信;3G刷網(wǎng)頁;4G看視頻;5G時(shí)代,標(biāo)清的視頻還不夠,要看就看高清、藍(lán)光的!此外,5G網(wǎng)絡(luò)不僅傳輸速率更高,而且延遲更低、可靠性更高、能夠連接的設(shè)備數(shù)量也更多。
雖然每一代通信技術(shù)的名稱看起來只是比前一代多加了1G,但其實(shí)每一代相較于前代而言,都有了突飛猛進(jìn)的提高。所以6G并不是簡單的5G的提升而已,而是更高層次的一個(gè)突破,涉及到許多新的前沿技術(shù):
如果說4G的目的是實(shí)現(xiàn)人與人之間的高速通信連接,傳輸速率可以達(dá)到100Mbps;5G是實(shí)現(xiàn)物與物之間的高速連接,傳輸速率1Gbps,低通信時(shí)延1ms,支持海量機(jī)器通信;那么,6G愿景則是讓人類社會(huì)進(jìn)入泛在的智能化信息社會(huì)。它將實(shí)現(xiàn)更高的傳輸速度,5G的10到100倍,即10Gbps-1Tbps;更低的通信時(shí)延,ms級以下;更廣的通信覆蓋,覆蓋空、天、海、地;更快的運(yùn)動(dòng)速度,馬赫級。
要想達(dá)到這樣的目標(biāo),6G技術(shù)需要融合陸地?zé)o線移動(dòng)通信與中高低軌道的衛(wèi)星移動(dòng)通信,以及短距離直接通信技術(shù),甚至還要融合通信以外的信息技術(shù),包括計(jì)算、導(dǎo)航、感知、智能等。通過智能化移動(dòng)性管理控制,建立空、天、地、海泛在的移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò),實(shí)現(xiàn)全球泛在覆蓋的高速寬帶通信。
要想實(shí)現(xiàn)這樣的技術(shù)目標(biāo),6G的挑戰(zhàn)自然是巨大的,面臨提升網(wǎng)絡(luò)容量、頻譜效率、系統(tǒng)覆蓋等一系列問題。比如在新空口上,6G需要支持多種通信標(biāo)準(zhǔn)的無線傳輸接入,實(shí)現(xiàn)全球無線覆蓋,要向更高頻段擴(kuò)展,以獲取更大傳輸帶寬,如毫米波、太赫茲、可見光等,以支持10G到100 Gbps用戶接入速度,實(shí)現(xiàn)Tbps的無線接入網(wǎng),要采用超大規(guī)模天線陣列,更高階的調(diào)制解調(diào)技術(shù)等。
我們知道,每一個(gè)G的提升,都是信號頻段的一個(gè)提升,5G時(shí)代已經(jīng)從小于6GHz擴(kuò)展到毫米波頻段,而6G則正式跨入太赫茲(THz)時(shí)代。
太赫茲是指頻率0.1太赫茲到10太赫茲,對應(yīng)波長3毫米到0.03毫米的電磁波段,處于微波和紅外波段之間。
頻率越高,允許分配的帶寬范圍越大,單位時(shí)間內(nèi)所能傳遞的數(shù)據(jù)量就越大,也就是我們通常說的“網(wǎng)速變快了”。當(dāng)然,頻率越高,發(fā)射信號所需要的能量也就越大,而且傳輸距離也就越短,所以將來還會(huì)出現(xiàn)一個(gè)現(xiàn)象就是網(wǎng)絡(luò)“致密化”。
頻率和波長的關(guān)系
因?yàn)楝F(xiàn)在信號的傳輸都需要通過基站來進(jìn)行,基站的信號覆蓋范圍和傳輸距離都受到各方面的影響,比如說環(huán)境、周圍信號的影響等等。而且頻率越高,在空氣中損耗越大,所以6G時(shí)代需要更多的基站“接力”。在5G時(shí)代基站密度要比4G時(shí)代高跟多,而到6G時(shí)代,自然基站要更為密集。
無蜂窩網(wǎng)絡(luò)
從1G到5G,移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)一直采用蜂窩網(wǎng)絡(luò)構(gòu)架,一個(gè)個(gè)六邊形的小區(qū)組成蜂窩狀的網(wǎng)絡(luò),以實(shí)現(xiàn)頻率復(fù)用,避免干擾。
但是,6G時(shí)代可能要和這一經(jīng)典的網(wǎng)絡(luò)構(gòu)架說再見了。6G網(wǎng)絡(luò)或?qū)⒉捎萌斯ぶ悄芎蛙浖x無線電技術(shù)來重新定義無線頻譜管理。
隨著5G萬物互聯(lián)時(shí)代的發(fā)展,未來越來越多的“物”要連接到無線網(wǎng)絡(luò),為此,如何高效和靈活的使用有限的頻譜資源成為關(guān)鍵挑戰(zhàn)。
人工智能和軟件定義無線電相結(jié)合,不必再采用現(xiàn)今預(yù)先分配且獨(dú)占頻譜資源的方式,而是根據(jù)不同的通信需求,實(shí)現(xiàn)自動(dòng)、靈活的動(dòng)態(tài)分配頻譜資源,這是6G的研究方向之一。
事實(shí)上,今天5G時(shí)代的云化RAN(云化無線接入網(wǎng))、頻譜云化技術(shù)(比如華為CloudAIR)、Massive MIMO和波束賦形等技術(shù)已經(jīng)越來越接近“無蜂窩網(wǎng)絡(luò)”。
云化RAN、Massive MIMO和波束賦形技術(shù),通過集中調(diào)度和協(xié)調(diào)多個(gè)小區(qū)工作,實(shí)現(xiàn)“多小區(qū)可服務(wù)單一用戶”的“以用戶為中心”的網(wǎng)絡(luò),傳統(tǒng)“以小區(qū)為中心”的網(wǎng)絡(luò)邊界正變得模糊,網(wǎng)絡(luò)越來越接近“無蜂窩狀”構(gòu)架。
頻譜云化技術(shù)實(shí)現(xiàn)GSM/LTE/5G NR等多種制式共享頻譜資源,比如華為提出的CloudAIR,通過軟件化和人工智能來實(shí)現(xiàn)自動(dòng)、靈活的動(dòng)態(tài)頻譜資源管理。6G時(shí)代,會(huì)不會(huì)實(shí)現(xiàn)所有頻譜資源的動(dòng)態(tài)分配?
隨著軟件定義無線電和軟件定義網(wǎng)絡(luò)的不斷發(fā)展,網(wǎng)絡(luò)可在云基礎(chǔ)設(shè)施上通過軟件升級到6G,加之開源趨勢和徹底打破頻譜分配規(guī)則,這是否會(huì)顛覆傳統(tǒng)蜂窩網(wǎng)絡(luò)生態(tài)?
有人可能會(huì)疑惑,現(xiàn)在就開始研究6G技術(shù),會(huì)不會(huì)太早?
站在歷史的角度,5G的發(fā)展并不是等到4G技術(shù)出現(xiàn)局限性時(shí)才開始的,而是早在好幾年前就已經(jīng)開始了,但真正技術(shù)的成熟卻是在10-15年之后。直到19年初,我們才敢說5G技術(shù)準(zhǔn)備開始商用。5G時(shí)代的毫米波尚且如此,更不用說6G時(shí)代的太赫茲頻段了。
據(jù)了解,華為于2009年開始5G技術(shù)的研究;而6G的研究節(jié)奏與5G基本符合,其周期可能會(huì)持續(xù)10年以上,預(yù)計(jì)將在2030年后才會(huì)投入商用。
換言之,現(xiàn)在研發(fā)6G并不算早,多國早已競相布局。我國的華為并非第一家開展6G預(yù)研的企業(yè),韓國企業(yè)也走在前列。今年1月,韓國LG設(shè)立了6G研究室,韓國政府預(yù)計(jì)將在2021年開始制訂6G標(biāo)準(zhǔn)。而另外兩個(gè)表示將要開展6G預(yù)研的國家分別是芬蘭和美國。
芬蘭政府在今年年初為一項(xiàng)為期八年、名為“6Genesis”的6G研究項(xiàng)目注入2500萬歐元資金,諾基亞和芬蘭的各個(gè)研究所以及大學(xué)共同進(jìn)行合作研究,并準(zhǔn)備與韓國攜手合作。
美國方面也開始著手進(jìn)行6G準(zhǔn)備。在美國總統(tǒng)特朗普發(fā)推表示“希望5G乃至6G早日在美國落地”后。美國聯(lián)邦通信委員會(huì)決定開放95千兆赫到3太赫茲頻段,供6G實(shí)驗(yàn)使用。貝爾實(shí)驗(yàn)室目前正在尋找合作伙伴,以便進(jìn)行預(yù)研。
中國、韓國和芬蘭公司在5G技術(shù)研發(fā)中具有較大優(yōu)勢,5G專利排名前列。越早進(jìn)入6G的研發(fā),就越能發(fā)揮此前的技術(shù)積累,搶占技術(shù)制高點(diǎn)。
圖:中國、芬蘭和韓國企業(yè)在4G和5G專利占比中名列前茅。數(shù)據(jù)來源:日經(jīng)亞洲評論
當(dāng)我們十幾年前用著幾百塊一臺的功能機(jī)打電話的時(shí)候,可能做夢也沒想到通信技術(shù)竟會(huì)在十年內(nèi)發(fā)生如此翻天覆地的變革!1G/2G/3G/4G/5G/6G.....通信技術(shù)一代一代演進(jìn)升級究竟有沒有終點(diǎn)?
工信部IMT-2020(5G)無線技術(shù)工作組組長粟欣曾經(jīng)表示:“我認(rèn)為通信演進(jìn)以G(generation)來表述可能就到6G,6G之后可能就是無G時(shí)代。為什么呢?我們所謂的一代,一定是有一系列技術(shù)或者一個(gè)系統(tǒng)在本質(zhì)上改變了前面一代的傳輸速率、應(yīng)用場景、服務(wù)品質(zhì)等等。未來有可能會(huì)出現(xiàn)由單一或者幾個(gè)創(chuàng)新技術(shù)就足以撐起原來一代的發(fā)展,這樣不能稱為新的一代,但通信技術(shù)是一直在向前演進(jìn)。”
我們也可以想象,5G加持下的產(chǎn)業(yè),智能制造將會(huì)更加火爆、更加有市場。入駐葛店智能裝備產(chǎn)業(yè)園,為5G網(wǎng)絡(luò)下的智能制造添一道光。葛店智能裝備產(chǎn)業(yè)園,地約1342畝。項(xiàng)目分兩期建設(shè)實(shí)施,一期占地628畝,由配套服務(wù)區(qū)和生產(chǎn)區(qū)組成,其中配套服務(wù)區(qū)包括:辦公大樓、研發(fā)大樓、綜合生活服務(wù)中心大樓、員工食堂樓、會(huì)展中心大樓,總建筑面積約9.6萬㎡。招商熱線400-1620-628。
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