本文回答了關于 6G 的一些常見問題,并深入介紹了 6G 愿景以及如何實現(xiàn)這些關鍵目標。

　　什么是6G?

　　簡而言之,6G 是用于蜂窩網(wǎng)絡的第六代無線通信標準,將接替當前的5G(第五代)標準。不過,研究界并不指望 6G 技術(shù)取代前幾代技術(shù)。相反,新舊技術(shù)會共存協(xié)作,合力改善我們的生活。

　　雖然 6G 在某些方面可以借鑒 5G,但想要滿足更先進的技術(shù)需求,徹底改變我們與世界的連通方式,還有很多空白技術(shù)需要從頭開始研發(fā)。

　　第一個有待提升的領域是速度。從理論上講,5G 可以實現(xiàn) 20 Gbps 的峰值數(shù)據(jù)速率,不過迄今為止測試中記錄得到的最高速度只有 8 Gbps 左右。在 6G 中,隨著我們開始采用更高頻率(100 GHz 以上),目標峰值數(shù)據(jù)速率將達到 1,000 Gbps(1 Tbps),這足以支持立體視頻等使用場景,提供增強的虛擬現(xiàn)實體驗。

　　實際上我們已經(jīng)展示過 310 GHz 頻率的空中接口傳輸,其峰值速度高達 150 Gbps。

　　除了速度之外,6G 技術(shù)還會帶來另一個關鍵優(yōu)勢:極低的延遲。這意味著通信的時延可以降至極低,讓物聯(lián)網(wǎng)(IoT)和工業(yè)應用能夠盡情釋放其潛力。

　　6G 技術(shù)將提供增強的連通性,賦能未來的物聯(lián)網(wǎng)創(chuàng)造更多奇跡。現(xiàn)在的 5G 能夠支持每平方千米(或 0.38 平方英里)范圍內(nèi)同時連接 100 萬臺設備,6G 會將這個數(shù)字提升至 1000 萬臺。

　　但是,6G 帶給我們的不僅僅是更快的數(shù)據(jù)速率和更低的延遲。下面我們就來探討幾項對新一代無線通信有重大影響的新技術(shù)。

　　6G技術(shù)的用戶是誰?使用場景有哪些?

　　在 5G 中,我們開始看到機器對機器通信的興起,而 6G 有望推動其更上一層樓。大眾都將成為 6G 的最終用戶,越來越多的設備也將如此。這種轉(zhuǎn)變不僅會影響到人們的日常生活,也會給企業(yè)和整個行業(yè)帶來變革。

　　除了為最終用戶提供更快的瀏覽速度之外,我們還可以期待通過仿佛身臨其境的、有觸覺的體驗來增進人與人的交流。例如,愛立信就預測會誕生“感官互聯(lián)網(wǎng)”,即有可能以數(shù)字方式讓人們感受到氣味或味道。新一代移動網(wǎng)絡聯(lián)盟(NGMN)的一份報告稱,全息遠程呈現(xiàn)和立體視頻(我們可以將其視為 3D 視頻)也將成為一種使用場景。這一切都是為了讓虛擬現(xiàn)實、混合現(xiàn)實和增強現(xiàn)實融入我們的日常生活。

　　6G 技術(shù)可能會對企業(yè)和行業(yè)產(chǎn)生更大的影響,歸根到底會造福我們這些最終用戶。機器屆時將能夠同時處理幾百萬個連接,完成它們現(xiàn)在還無法勝任的任務。

　　NGMN 報告預計,6G 網(wǎng)絡將實現(xiàn)超高準確度的定位和跟蹤。這可能會帶來多方面的進步,例如允許無人機和機器人運送貨物和管理制造工廠;改善數(shù)字醫(yī)療保健和遠程健康監(jiān)測;以及加強數(shù)字孿生的使用。

　　數(shù)字孿生將發(fā)展成為一個值得關注的使用場景。某些行業(yè)可以借助這個重要工具來有效地解決工廠或特定機器的問題,類似的好處不勝枚舉。我們可以試想一下創(chuàng)建整個城市的數(shù)字孿生,并對復制對象展開測試來評估哪些解決方案最適合交通管理的情景。新加坡政府已經(jīng)著手構(gòu)建一個 3D 城市模型,為未來實現(xiàn)智慧城市做準備。

　　如何才能實現(xiàn)6G?

　　創(chuàng)造新世界需要采用新技術(shù)。在邊緣計算、人工智能(AI)、機器學習(ML)和網(wǎng)絡切片等領域,6G 無疑可以從 5G 中受益匪淺。與此同時,我們還需要徹底變革才能滿足新的技術(shù)要求。

　　首先是應了解如何在亞太赫茲頻率范圍內(nèi)運行。5G 需要在24.25 GHz 至 52.6 GHz 的毫米波(mmWave)頻段內(nèi)運行才能完全發(fā)揮其潛力,而新一代移動連通性很可能會轉(zhuǎn)向采用 100 GHz 以上的頻率,即亞太赫茲頻率,甚至可能會進入真正的太赫茲頻率。

　　為什么要了解這個?隨著頻率增長,信號波會展現(xiàn)出不同的特性。5G 之前的蜂窩通信僅使用 6 GHz 以下頻譜,信號最遠可以傳播 10 英里。在毫米波頻段,信號傳播距離急劇縮減到 1,000 英尺左右。6G 建議使用的亞太赫茲信號傳播距離往往更小,只有幾十到幾百英尺而不是上千英尺。

　　話雖如此,我們可以使用新型天線來盡量擴大信號的傳播距離。天線的尺寸與信號波長成正比,因此頻率越高,波長越短,天線的尺寸可以縮減到足夠小而能夠大量部署。此外,天線還采用了一種叫做波束賦形的技術(shù),將信號朝向某個特定的接收機發(fā)射,而不是像 LTE 之前常用的全向天線那樣向著四面八方發(fā)射。

　　另一個重要領域是為AI和ML設計6G網(wǎng)絡。5G已經(jīng)開始考慮將AI和ML添加到現(xiàn)有網(wǎng)絡中。到了6G時代,我們有機會從頭開始建設與生俱來就適應這些技術(shù)的網(wǎng)絡。

　　國際電信聯(lián)盟(ITU)的一份報告稱,到2030年,全球每月將產(chǎn)生超過5,000艾字節(jié)(或50億太字節(jié))的數(shù)據(jù)。鑒于互聯(lián)的用戶和設備數(shù)量如此龐大,我們將不得不依靠AI和ML來執(zhí)行各項任務,例如管理數(shù)據(jù)流量;允許智能工業(yè)機器做出實時決策并高效利用資源等等。

　　6G需要解決的另一個挑戰(zhàn)是安全性――如何確保數(shù)據(jù)安全,只有得到授權(quán)的用戶才能訪問它。解決辦法是讓系統(tǒng)能夠自動預測復雜的網(wǎng)絡攻擊。

　　最后一項技術(shù)需求是虛擬化。隨著5G的演進,我們將逐漸轉(zhuǎn)向虛擬環(huán)境。如今,Open RAN(O-RAN)架構(gòu)將更多的處理和功能轉(zhuǎn)交給云端負責。邊緣計算等解決方案將在未來變得越來越普遍。

　　6G技術(shù)是否可持續(xù)?

　　可持續(xù)性是當今電信行業(yè)關注的焦點。誠然,隨著 5G 的推進,6G 也離我們越來越近,人類和機器將消耗越來越多的數(shù)據(jù)。以我們在數(shù)字世界的碳足跡為例,發(fā)送一封簡單的郵件相當于向大氣中排放 4 克二氧化碳。

　　幸好,6G 技術(shù)有望幫助人類在各種應用中提高可持續(xù)性。優(yōu)化農(nóng)場自然資源的使用就是一個例子。通過使用實時數(shù)據(jù),6G 還能賦能智能車輛進行路線規(guī)劃,這將有助于減少碳排放并更好地分配能源,從而提高能源效率。

　　此外,研究人員也將可持續(xù)性放到了他們 6G 項目的中心。使用新型材料的半導體等元器件應當會降低功耗。歸根結(jié)底,我們預計新一代移動連通性將會有助于實現(xiàn)聯(lián)合國可持續(xù)發(fā)展目標。

　　6G將在什么時候可以使用?

　　業(yè)界一致認為,第一個包含 6G 的第三代合作伙伴計劃(3GPP)標準版本將在 2030 年完成。6G 技術(shù)的早期版本最早可能在 2028 年投入試運行,像前幾代標準一樣都需要經(jīng)歷十年左右的時間。這是“下一代通信聯(lián)盟”(Next G Alliance)公布的愿景。

　　在將新一代移動連通性推向市場之前,國際機構(gòu)會針對技術(shù)規(guī)范展開討論,從而實現(xiàn)互操作性。例如,確保您的手機能在世界各地使用。

　　ITU 和 3GPP 同為知名的標準化機構(gòu),他們也設立了工作組來評估全球 6G 研究進展。

　　另外技術(shù)的發(fā)展同樣需要時間。許多6G功能需要借助在材料和方法上都突破常規(guī)的新的解決方案才能實現(xiàn),開發(fā)這樣的方案也同樣需要時間。

　　好消息是:電信行業(yè)正在朝著下一代通信飛速發(fā)展

　　以是德科技為例,我們正在充分利用 5G 和 Open RAN 領域的成功經(jīng)驗,協(xié)作開發(fā)適合需求的解決方案,共同為 6G 奠定良好基礎。

　　我們還與市場領軍企業(yè)攜手合作,推進新興 6G 技術(shù)的測試和測量。每周都會有捷報頻傳,看到某公司或某高校取得了突破性的發(fā)現(xiàn)。

　　更讓人振奮的是,我們每天都離 6G 更近了一步。建設未來的互聯(lián)網(wǎng)要從現(xiàn)在做起。我們的征程才剛剛開始,我們熱切期待您的加入。