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6G還有多遠(yuǎn) 是概念還是炒作?

許方敏 2018-10-24 2656 231

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大數(shù)據(jù)治理

全面提升數(shù)據(jù)價(jià)值

賦能業(yè)務(wù)提質(zhì)增效

隨著5G第一版標(biāo)準(zhǔn)R15的凍結(jié),5G測(cè)試和相關(guān)基站、終端等設(shè)備的日益完善,讓人們對(duì)5G在2019年正式商用抱有很大的期待。5G還未真正商業(yè)部署,國(guó)內(nèi)外學(xué)術(shù)界和產(chǎn)業(yè)界又開始緊鑼密鼓的開展了對(duì)6G(第六代移動(dòng)通信)技術(shù)的探索。   6G網(wǎng)絡(luò)計(jì)劃在2030年開始得到早期商用部署,從2017年底開始,歐盟和我國(guó)工信部已經(jīng)開始著手布局6G的技術(shù)研發(fā)。但是,在離6G商用之前還有十余年,6G網(wǎng)絡(luò)承載的典型業(yè)務(wù)仍未明確,現(xiàn)在就開展對(duì)未來(lái)十年后移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)的研究,是各種專家在構(gòu)建空中樓閣還是網(wǎng)絡(luò)設(shè)備商的炒作?

  摘要:隨著5G第一版標(biāo)準(zhǔn)R15的凍結(jié),5G測(cè)試、相關(guān)基站、終端等設(shè)備的日益完善,讓人們對(duì)5G在2019年正式商用抱有很大的期待。5G還未真正商業(yè)部署,國(guó)內(nèi)外學(xué)術(shù)界和產(chǎn)業(yè)界又開始緊鑼密鼓的開展了對(duì)6G(第六代移動(dòng)通信)技術(shù)的探索。

6G

  6G網(wǎng)絡(luò)計(jì)劃在2030年開始得到早期商用部署,從2017年底開始,歐盟和我國(guó)工信部已經(jīng)開始著手布局6G的技術(shù)研發(fā)。但是,在離6G商用之前還有十余年,6G網(wǎng)絡(luò)承載的典型業(yè)務(wù)仍未明確,現(xiàn)在就開展對(duì)未來(lái)十年后移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)的研究,是各種專家在構(gòu)建空中樓閣還是網(wǎng)絡(luò)設(shè)備商的炒作?

  6G技術(shù)特征設(shè)想

  綜合各方對(duì)6G技術(shù)的暢想,6G應(yīng)該具有以下特點(diǎn):

  (1)數(shù)據(jù)流量將繼續(xù)劇增(人均月流量將達(dá)到5GB),因此,需要通過多層異構(gòu)密集型網(wǎng)絡(luò),更高的頻段(>275GHz的太赫茲THz頻段),更寬的單信道(>1GHz)聚合,峰值速率達(dá)到100Gbps(5G為20Gbps)。

  (2)更廣域的全球覆蓋和空天地海一體化網(wǎng)絡(luò),從5G開始,衛(wèi)星網(wǎng)絡(luò)(通信、遙測(cè)、導(dǎo)航)、無(wú)人機(jī)通信、水聲通信都將被融入到移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)的范疇,從而為用戶提供網(wǎng)絡(luò)定位標(biāo)識(shí)、自然災(zāi)害預(yù)警、多媒體與互聯(lián)網(wǎng)接入、天氣信息等創(chuàng)新服務(wù)。

  (3)更深入的萬(wàn)物互聯(lián),服務(wù)對(duì)象擴(kuò)展到人、機(jī)、物、服務(wù)深度也從信息傳輸進(jìn)展到信息的處理和應(yīng)用。

  6G核心技術(shù)展望

  有鑒于6G概念過于超前,全球研究6G的機(jī)構(gòu)對(duì)此還各持己見,無(wú)法統(tǒng)一。6G可能的核心技術(shù)包括以下:

  (1)可見光通信。可見光通信技術(shù)(Visible Light Communication,VLC)是指利用可見光波段的光作為信息載體,無(wú)需光纖等有線信道的傳輸介質(zhì),在空氣中直接傳輸光信號(hào)的通信方式。利用陣列顯示設(shè)備上的多個(gè)發(fā)光元件為光發(fā)射器,光學(xué)成像系統(tǒng)成像平面上的多個(gè)傳感器像素作為光接收機(jī),產(chǎn)生多個(gè)并行信道,實(shí)現(xiàn)可見光多輸入多輸出的通信鏈路。

  但是,可見光通信存在很多致命的缺陷,如移動(dòng)性弱、需要建立點(diǎn)到點(diǎn)的連接,穿透能力弱等。因此,一般認(rèn)為可見光通信未來(lái)更多將會(huì)與WiFi、蜂窩網(wǎng)絡(luò)(3G、4G、甚至5G)等通信技術(shù)交互融合來(lái)提供服務(wù)。

  (2)無(wú)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)架構(gòu),通過各種類型的基站來(lái)提供覆蓋和服務(wù)。但是,隨著越來(lái)越多的物要連接到無(wú)線網(wǎng)絡(luò),頻譜資源愈加緊缺,更靈活的組網(wǎng)方式,人工智能和軟件定義無(wú)線電相結(jié)合,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,并進(jìn)行組網(wǎng),這是6G的研究方向之一。

  事實(shí)上, 5G時(shí)代的云化RAN(云化無(wú)線接入網(wǎng)),網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的開源化和虛擬化實(shí)現(xiàn)、“以用戶為中心”的網(wǎng)絡(luò)等技術(shù)已經(jīng)越來(lái)越接近去中心化。

  (3)空天地海一體化信息網(wǎng)絡(luò)。6G將會(huì)把地面無(wú)線與衛(wèi)星系統(tǒng)、深空網(wǎng)絡(luò)、水下網(wǎng)絡(luò)等整合到一起,為人們提供真正無(wú)處不在的、全球性的移動(dòng)寬帶網(wǎng)絡(luò)覆蓋。但是空天地海一體化信息網(wǎng)絡(luò)的提法在5G時(shí)代已經(jīng)被經(jīng)常提及,衛(wèi)星網(wǎng)絡(luò)等更多的是看成5G移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)的輔助接入網(wǎng)來(lái)處理,5G網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)和技術(shù)本質(zhì)上沒有太大影響。

  (4)量子通信。量子通信是指利用量子糾纏效應(yīng)進(jìn)行信息傳遞的一種新型的通訊方式,可在確保信息安全等方面突破經(jīng)典信息技術(shù)的極限。但是,量子通信實(shí)質(zhì)上只是建立一個(gè)量子密鑰分發(fā)系統(tǒng),然后消息還是通過傳統(tǒng)的信道傳輸,所以對(duì)傳輸速率等方面并沒有改進(jìn)。

  從對(duì)上述關(guān)鍵問題的分析可以看出,實(shí)際上目前對(duì)6G關(guān)鍵技術(shù)的看法還都只是把現(xiàn)有未被5G廣泛采納的一些新興技術(shù)的融合匯總,缺乏對(duì)6G業(yè)務(wù)需求深層次的思考。

圖1 1G-5G進(jìn)程圖

  從上圖1G~5G的研究進(jìn)程來(lái)看,每一代移動(dòng)通信標(biāo)準(zhǔn)之間的時(shí)間間隔也越來(lái)越長(zhǎng)。一方面,由于4G和5G時(shí)代,越來(lái)越新特征和技術(shù)都要加入標(biāo)準(zhǔn)中。因此,相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)的版本和討論越來(lái)越復(fù)雜和冗長(zhǎng)。另一方面,從運(yùn)營(yíng)商的角度來(lái)看,減緩網(wǎng)設(shè)備的更新?lián)Q代速度也有利于減少投資成本。

  就筆者看來(lái),網(wǎng)絡(luò)的升級(jí)變革不僅要概念、標(biāo)準(zhǔn)先行,而且需要有應(yīng)用驅(qū)動(dòng)以及相應(yīng)的設(shè)備換代需求從旁輔助才能最終實(shí)現(xiàn)。但是,目前的移動(dòng)應(yīng)用對(duì)移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)的需求都在5G網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)的考慮之中,沒有看到對(duì)6G的特殊需求。針對(duì)6G的實(shí)驗(yàn)以及技術(shù)探討要等到5G正式商用后再進(jìn)行更為具體的論證和標(biāo)準(zhǔn)化工作了。屆時(shí)面向6G的未來(lái)應(yīng)用和需求也會(huì)在概念和技術(shù)成熟后被整合,時(shí)間大概是在2025年左右。所以6G真正明確需求應(yīng)該也是2025年以后。

  結(jié)語(yǔ)

  在未來(lái)的10-15年,用戶的需求將會(huì)發(fā)生巨大變化,而關(guān)于6G技術(shù)所引發(fā)的猜測(cè),以及與之相關(guān)演進(jìn)路線尚不明朗,因此,現(xiàn)在對(duì)6G的探討都只是專家學(xué)者的預(yù)測(cè)觀點(diǎn)。但可以確信的是,人們需要并期待擁有更為廣闊、更加快速的全球網(wǎng)絡(luò)覆蓋,更大的連接容量,更加智能化以及對(duì)于未來(lái)互聯(lián)網(wǎng)服務(wù)和應(yīng)用永遠(yuǎn)在線的連接需求,而屆時(shí)的6G網(wǎng)絡(luò)顯然會(huì)成為這樣的移動(dòng)通信承載平臺(tái)。


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