5G未至,現在準備6G為時尚早?
在近日舉辦的2018美國移動世界大會上,美國聯邦通訊委員會的一位官員首次在公開場合展望6G,即第六代行動通訊標準,也被稱為第六代行動通訊技術。
不只有美國,我國也已啟動6G相關工作。今年3月工業和資訊化部部長苗圩在接受媒體採訪時表示,我國已著手研究6G。
據悉,除中美兩國外,歐盟、俄羅斯等也正在緊鑼密鼓地開展相關工作。
信號覆蓋範圍更廣,有望實現水下通信
6G將會是什麼樣?由於相關研發工作才剛剛起步,因此世界各國對此還沒有形成共識,這也使得各國的工作重點不盡相同。但總體來看,有關國家的研製工作都是從市場分析和技術研究這兩個方面展開,例如有哪些市場需求還沒有得到充分滿足?有哪些新興市場需要去開拓?有哪些新的技術可以用於6G研發?
對於未來6G市場該如何開拓,中國資訊通信研究院技術與標準研究所副所長萬屹在接受採訪時表示,國內目前還沒有形成統一的觀點。“我個人認為,移動通訊技術與一些垂直行業相結合産生的業務,如工業網際網路、無人機、互動式遊戲等,雖然5G已能夠滿足這些領域的部分需求,但仍然有很大的市場空間。”萬屹説。
如今,視頻在媒介中佔據著越發重要的地位,人們對其體驗感的要求也越來越高。除了更高的清晰度之外,一些新技術,如增強現實、虛擬現實等的融入,要求視頻技術必須具有更快的傳輸速度和處理能力,這就需要通過6G來實現。“對這一類新業務可能帶來的新市場,業界也在研究中。”萬屹説。
4G主要依託于正交頻分復用技術,5G主要依託于天線技術和高頻段技術,到了6G,又會有什麼新的技術可以用?萬屹介紹,如今業內對各種新技術的討論有很多,但總的來説是往更短的網路延遲時間、更大的頻寬、更廣的覆蓋和更高資源利用率的方向發展。除了此前已有的高密度組網、全雙工技術(一種能實現在同一頻率信道下同時進行發射和接收信號,從而提高頻譜資源利用率的技術)等之外,業界還在探討一些全新的技術方案,例如衛星通信技術、平流層通信技術與地面技術的融合。這樣的融合技術一旦研製成熟,意味著此前大量未被通信信號覆蓋的地方,如無法建設基站的海洋、難以鋪設光纖的部分新疆和西藏等地區,今後都有可能收發信號,信號覆蓋“死角”將進一步減少。
中國通信業觀察家、飛象網首席執行官項立剛則進一步提出,除陸地通信覆蓋外,水下通信覆蓋也有望在6G時代啟動,成為整個網路覆蓋體系中的一部分。
項立剛在近日接受採訪時表示,採集有關海洋學的數據、監測水下環境污染、海底異常活動和氣候變化、探查海底目標以及遠距離圖像傳輸等活動,都離不開網路支援。此外,水下無線通信在軍事領域也起到至關重要的作用。“在4G、5G時代,我們還未考慮在水下進行網路覆蓋,但到了6G時代應進行相關規劃。”項立剛説。
採用智慧化管理,將網路“切片”分配
頻譜資源稀缺是阻礙通信行業發展的重要因素。解決的辦法,一種是提高現有頻譜資源的利用率,例如一個單位的頻譜資源,以前可能只能傳10兆的數據量,現在就想辦法提高到上百兆、甚至上千兆。另一種則是如何去挖掘更多的頻譜資源。
頻譜資源是拓展頻寬的基礎,因此為提高頻寬,業界一直在努力挖掘更高頻段的資源。在項立剛看來,6G網路很有可能從毫米波頻段擴展到太赫茲波頻段。太赫茲波是指頻率介於0.1THz到10THz之間的電磁波,其波長範圍為0.03毫米到3毫米,在頻譜中的位置處於微波和紅外輻射之間。將太赫茲波引入6G網路,在項立剛看來,這意味著今後6G的峰值速度將會達到100Gbps,單信道頻寬也會達到1GHz。
但不同於以往通訊行業常用的低頻無線電波,太赫茲波的穿透能力極弱。“低頻無線電波可以穿透一般的障礙物,比如門、墻,但是太赫茲波做不到。當有人從你身邊經過時,你的通訊信號可能會因此中斷。甚至你用一張紙,都可能擋住它。”不過萬屹同時表示,“事物都有兩面性,在某些地方它是缺點,在另一些地方它可能就成為優點。如何利用太赫茲波的這項特性,仍待進一步的研究。”
在項立剛看來,6G網路還會是一個全新組織的智慧化網路,能對不同用戶和不同業務進行智慧化分類管理。“現在的網路管理還比較單一,它主要是保證網路運作的穩定,智慧化的管理則將會把網路‘切’成不同的‘片’,並將其分配給不同類型的用戶。”項立剛説。
對於“切片”管理,項立剛進一步舉例解釋道,在同一條街道上,智慧交通體系通訊網路的品質關係到行人和乘客的生命安全,因此應為其單獨辟出一部分網路資源,以避免受到干擾。而更多的乘客和行人的上網需求,則由另一部分網路提供。相較于前者,這部分網路對信號穩定性的要求可以略低一點。
“針對不同時段、不同用戶類型和不同業務,智慧化管理系統會採取多樣化的計費方式。比如在智慧交通場景下,因為對網路品質的要求較高,因此對它收取的流量費也會相對高一些。”項立剛補充道。
研發先於應用,現在籌備6G很正常
研製6G的消息一經傳出,就遭到許多網友的質疑:5G還未鋪開就來談6G,是否為時尚早?萬屹對此回應稱:“搞科研一般都要超前于市場應用。有一句話叫‘使用一代、研究一代、儲備一代’。説俗點就是,吃著碗裏的、盯著鍋裏的、想著田裏的。現在大部分地區應用的是4G技術,5G很快就要投入市場,這個時候啟動下一代通信技術的研發工作很正常。”
苗圩在此前接受媒體採訪時稱,隨著行動通訊使用範圍的擴大,通信技術除了要解決人和人之間的無線通信問題,還要解決物和物之間、物和人之間的這種聯繫問題,也就是物聯網這個概念。
也就是説,隨著智慧設備的快速發展,今後相關設備對傳輸速度、網路延遲時間、頻寬、覆蓋範圍等方面的要求將會進一步提高,如今的技術水準還無法完全達到,這就需要研製新技術去彌補這些不足。
從行動通訊技術標準制定的歷程來看,標準統一化是發展的趨勢。“隨著經濟全球化程度加深,通信領域也在往全球統一的方向發展。因為只有標準統一了,産品才能更好地實現進出口。”萬屹解釋道,“比如一個人去國外旅遊,發現手機在其他國家也能正常上網、打電話,這就是因為各國的標準是統一的。”
因此,從這一發展趨勢來看,6G標準很有可能同5G一樣,由國際行動通訊標準化組織統一制定。一項標準裏會包含各種智慧財産權,這也是各國競相著手研製6G的原因——掌握更多的專利,這會給今後産品的銷售收益帶來基礎性影響。