5G已經開(kāi)始部署,那(nà)麽 6G 呢?它是怎樣的技(jì)術(shù)?什麽時(shí)候到來(lái)。不用懷疑,最終6G肯定會(huì)取代 5G,6G 不是功能性技(jì)術(shù),它現在還(hái)處在早期研發階段。2019年,愛(ài)立信 CTO Erik Ekudden 接受采訪時(shí)曾說:“現在談 6G 還(hái)有(yǒu)點太早。”目前大(dà)家(jiā)關注的重點是 5G。但(dàn)是 Erik Ekudden 還(hái)補充說,對于移動産業而言,無論什麽時(shí)候研究下一代技(jì)術(shù)都不會(huì)算(suàn)早。
既然大(dà)家(jiā)剛剛才開(kāi)始研究6G,它什麽時(shí)候推出呢?Erik Ekudden 解釋說,可(kě)能還(hái)要等大(dà)約 10 年 6G 才會(huì)到來(lái)。2019年9月,華為(wèi)創始人(rén)任正非也曾告訴 CNBC,說現在 6G 還(hái)處在早期研發階段,至少(shǎo)還(hái)要等 10 年才會(huì)到來(lái)。日本 NTTDoCoMo 也是這樣認為(wèi)的。 NTTDoCoMo 在 2020 年1月公布的白皮書(shū)中指出,移動連接技(jì)術(shù)會(huì)以相對穩定的速度進化,2000 年代早期出現 3G,2010 年出現 4G,2020 年推廣 5G,所以 NTTDoCoMo 認為(wèi)到了2030 年6G 将會(huì)迎來(lái)黃金時(shí)代。
6G速度有(yǒu)多(duō)快
抱歉,到現在為(wèi)止,我們無法确切知道(dào) 6G 到底有(yǒu)多(duō)快。最終 5G 标準将會(huì)由 ITU 來(lái)制(zhì)定,2012 年 ITU 開(kāi)始為(wèi) 5G 制(zhì)定标準,最近才确定下來(lái),也就是 IMT-2020标準。
雖然 ITU 還(hái)沒有(yǒu)為(wèi) 6G 劃定标準,但(dàn)是專家(jiā)已經開(kāi)始猜測 6G 速度有(yǒu)多(duō)快。悉尼大(dà)學Mahyar Shirvanimoghaddam 博士認為(wèi),6G的速度可(kě)以達到每秒(miǎo) 1TB。我們用 5G 下載 Netflix 電(diàn)影(yǐng)時(shí),下一部隻有(yǒu)幾秒(miǎo),如果用 6G 下載,一秒(miǎo)可(kě)以下載 142 小(xiǎo)時(shí)的電(diàn)影(yǐng)。
2019 年 5 月時(shí),ITU 曾經談論過 IMT-2030 标準,它描述的網絡是混合網絡,相當于5G 升級版本,并非針對全新的 6G 網絡。
6G會(huì)帶來(lái)怎樣的變化
研究人(rén)員和(hé)科學家(jiā)都在說, 6G 将會(huì)超越有(yǒu)線網絡,設備以分散型網絡的形式聯結并變成天線,網絡不會(huì)由單一網絡運營中心控制(zhì)。由于設備超級快,當 6G 到來(lái)時(shí),設備與設備瞬間(jiān)連接變成可(kě)能。
5G 時(shí)代,有(yǒu)些(xiē)應用将會(huì)慢慢流行(xíng),比如無人(rén)駕駛汽車(chē)、無人(rén)機、智能城市,到了 6G時(shí)代,這些(xiē)應用将會(huì)變得(de)更強大(dà);與此同時(shí), 6G 還(hái)會(huì)孕育一些(xiē)科幻應用,比如将人(rén)腦(nǎo)與計(jì)算(suàn)機連接,觸摸控制(zhì)系統也會(huì)大(dà)大(dà)增強。 NTTDoCoMo 暢想 6G 時(shí)表示:“我們可(kě)以将穿戴設備、微型設備植入人(rén)體(tǐ),讓網絡實時(shí)對接人(rén)體(tǐ),同時(shí)還(hái)可(kě)以為(wèi)人(rén)類思維提供支持,這是完全有(yǒu)可(kě)能的。”
NTTDoCoMo 還(hái)認為(wèi),由于 6G 的到來(lái),一些(xiē)科幻場(chǎng)景将會(huì)變成現實,感應接口讓感官變得(de)栩栩如生(shēng),很(hěn)難區(qū)分真與假。到時(shí),低(dī)能耗将會(huì)成為(wèi)重點,網絡将會(huì)覆蓋海洋和(hé)太空(kōng)。
最值得(de)期待的應用
2019 年行(xíng)業曾經公布一份報告,對 6G 技(jì)術(shù)進行(xíng)展望,當中提到 6G 時(shí)代三大(dà)最有(yǒu)前景的應用:
——XR
5G 時(shí)代的 XR 技(jì)術(shù)仍然會(huì)有(yǒu)諸多(duō)限制(zhì),到了 6G 時(shí)代它會(huì)進一步發展。真正的沉浸XR 體(tǐ)驗要求我們拿(ná)出一套解決方案,将工程要求(無線、計(jì)算(suàn)、存儲)與感知要求(來(lái)源人(rén)類感知、生(shēng)理(lǐ)機能)融合。在工程流程(計(jì)算(suàn)、處理(lǐ))中,我們要将最小(xiǎo)和(hé)最大(dà)感知需求考慮進去。
——CRAS
所謂 CRAS 就是互聯機器(qì)人(rén)和(hé)自主系統,包括無人(rén)機配送系統、無人(rén)駕駛汽車(chē)、無人(rén)機機群、汽車(chē)車(chē)隊、自主機器(qì)人(rén)等。 CRAS 将會(huì)成為(wèi) 6G 時(shí)代最重要的應用之一。
——BCI
BCI 就是無線腦(nǎo)機交互技(jì)術(shù)。在醫(yī)療環境中,人(rén)類可(kě)以通(tōng)過用腦(nǎo)植入物控制(zhì)假肢和(hé)附近計(jì)算(suàn)設備,這種技(jì)術(shù)我們已經看到過。到了 6G 時(shí)代,無線腦(nǎo)機界面和(hé)植入技(jì)術(shù)将會(huì)進一步發展,找到更多(duō)應用場(chǎng)景。到時(shí),我們将會(huì)通(tōng)過分散設備與環境及其它人(rén)交流,有(yǒu)些(xiē)設備戴在身上(shàng),有(yǒu)些(xiē)植入體(tǐ)內(nèi),還(hái)有(yǒu)一些(xiē)融入周邊環境。
上(shàng)面的三大(dà)應用實現任何一個(gè)都将會(huì)給人(rén)類帶來(lái)新一輪革命。
都有(yǒu)誰在開(kāi)發6G
就像 5G 一樣,所有(yǒu)大(dà)企業和(hé)政府機構都在研究 6G,有(yǒu)些(xiē)已經開(kāi)始討(tǎo)論計(jì)劃。例如,日本最近制(zhì)定了 6G 項目, 2020 年 1 月時(shí)還(hái)曾開(kāi)會(huì)宣布說要協助制(zhì)定 6G 标準,為(wèi)研究工作(zuò)貢獻力量。
2019 年 11 月,中國成立一個(gè) 6G 研究團隊。芬蘭也設立了 6G Flagship 項目,它得(de)到了諾基亞、奧盧大(dà)學及其它組織的支持。2019 年芬蘭曾舉行(xíng) 6G Summit 會(huì)議,2020年3月準備再次召開(kāi),會(huì)上(shàng)将會(huì)討(tǎo)論标準及其它 6G 問題。
在韓國,三星和(hé) LG 都建立了 6G 研發中心,SK 電(diàn)信、諾基亞、愛(ài)立信圍繞 6G 展開(kāi)合作(zuò)。華為(wèi)在加拿(ná)大(dà)建有(yǒu)研發中心,它已經在那(nà)裏開(kāi)始研究 6G 技(jì)術(shù),任正非證實,華為(wèi)的 5G 與 6G 研究是同時(shí)進行(xíng)的,很(hěn)久之前華為(wèi)就在研究 6G 了。
2019 年2 月,美國總統特朗普曾表示,在 5G 和(hé) 6G 方面,美國要加快行(xíng)動,越快越好。
挑戰
最終,6G 數(shù)據可(kě)能會(huì)在很(hěn)高(gāo)的頻段上(shàng)傳輸,不過頻段越高(gāo)傳輸的距離越短(duǎn),隻是數(shù)據帶寬更高(gāo)。換言之,無線頻率越高(gāo),傳輸的信息越多(duō),但(dàn)傳輸時(shí)沒有(yǒu)低(dī)頻率那(nà)麽可(kě)靠,信号容易被阻擋。
對于 6G 通(tōng)信概念架構師(shī)來(lái)說這是一大(dà)挑戰,大(dà)家(jiā)也已經提出一些(xiē)解決方案。6G Flagship研究人(rén)員 Matti Latva-aho 說:“如果想讓速度達到 1Tbps,收發器(qì)必須引入全新架構,計(jì)算(suàn)也要引入全新架構。當 THz 應用到來(lái)時(shí),不論是半導體(tǐ)、光學還(hái)是材料方面,都會(huì)有(yǒu)很(hěn)多(duō)的機會(huì)出現。技(jì)術(shù)越來(lái)越複雜,我們需要開(kāi)源平台,用它培育下一代硬件和(hé)軟件解決方案。”
從本質上(shàng)講, 6G 需要我們用全新的眼光審視(shì)技(jì)術(shù)。到時(shí),網絡将會(huì)跳(tiào)出傳統基礎傳輸架構的範疇,部署更多(duō)低(dī)能耗天線,它們離用戶更近。此時(shí),每一台聯網設備既是設備本身,又是天線。 EIT Digital 專家(jiā) Roberto Saracco 解釋說:“網絡的概念就是一堆線纜互聯,到時(shí)這種概念将會(huì)消退,數(shù)據與語義連接将會(huì)霸占舞台。在成群的設備中,網絡智能将會(huì)冒出頭來(lái)。”他認為(wèi) 6G 将會(huì)在真正的設備網絡上(shàng)運行(xíng),傳統基站(zhàn)無法滿足需求。到了6G時(shí)代,給網絡帶來(lái)變革的不是網絡運營商,而是企業。不隻如此,一些(xiē)核心技(jì)術(shù)将會(huì)飛速擴散,比如反向散射技(jì)術(shù),也就是讓低(dī)能耗設備通(tōng)過RF信号連接起來(lái)。
Keysight Technologies 通(tōng)信戰略集團總裁 Satish Dhanasekaran 認為(wèi):“進入 6G 時(shí)代,即時(shí)通(tōng)信、 AR 體(tǐ)驗将與今天完全不同,它們将會(huì)消除遠程溝通(tōng)障礙。”在有(yǒu)些(xiē)應用中人(rén)不是端點,比如工業自動化、自主系統、大(dà)型傳感器(qì)網絡,一旦 6G 到來(lái),精準定時(shí)将會(huì)成為(wèi)關鍵特點。ITU管這種技(jì)術(shù)叫“ Time Engineered Communications ”,5G的目标是将延遲時(shí)間(jiān)盡可(kě)能縮短(duǎn),而 6G 時(shí)代的“ Time Engineered Communications ”不太一樣,它關注的是事件(比如數(shù)據傳輸)的精準時(shí)間(jiān)。
Roberto Saracco 預測, 6G 會(huì)是一個(gè)由服務、服務交互組成的平台,它由平行(xíng)網絡和(hé)分散控制(zhì)提供支持;所謂的 6G 網絡可(kě)能隻是一個(gè)概念,一個(gè)虛拟概念,不是一個(gè)可(kě)以設置邊界的真正網絡。正因為(wèi)會(huì)有(yǒu)這樣的變化,到時(shí)基礎設施所有(yǒu)者、物聯網設備提供商、手機制(zhì)造商都必須适應新趨勢,改變自身。
從技(jì)術(shù)角度看, 6G 會(huì)給通(tōng)信工程師(shī)帶來(lái)很(hěn)大(dà)挑戰,許多(duō)技(jì)術(shù)都要革新,比如材料科學、設備科學、低(dī)能耗電(diàn)路、數(shù)據簡化技(jì)術(shù)、網絡技(jì)術(shù)、生(shēng)物技(jì)術(shù)、通(tōng)信協議。這些(xiē)還(hái)不是最大(dà)的挑戰,最大(dà)的挑戰是如何管理(lǐ)開(kāi)發工作(zuò),隻有(yǒu)這樣,最終的網絡才會(huì)具有(yǒu)彈性,擁有(yǒu)很(hěn)強的适應能力,可(kě)以為(wèi)各種應用開(kāi)發提供支持,最終讓異構網絡無縫共存。除此之外,還(hái)有(yǒu)一個(gè)挑戰也不容忽視(shì):要讓大(dà)型 6G 網絡保持穩定,持續以低(dī)延遲方式高(gāo)速傳輸數(shù)據。所以說 6G 的發展需要我們在基礎科學領域尋找突破,用新的解決方案搭建大(dà)型超穩定低(dī)能耗通(tōng)信網絡。