盡管3GPP預(yù)計(jì)在2023年才開展6G的研究,在2025年下半年開始對6G進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)化。但隨著不少公司已經(jīng)開始啟動6G研究,并在不同場合展望6G的愿景,對于6G目前已經(jīng)足已管中窺豹。">
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初窺6G時代:頻段的探索、廣域覆蓋、云與連接

2021年9月2日 07:16  CCTIME飛象網(wǎng)  作 者:魏德齡

飛象網(wǎng)訊(魏德齡/文)當(dāng)5G的R16、R17還沒落地的時候,6G的聲浪已經(jīng)此起彼伏,一方面可能由于通信行業(yè)喜歡不斷看向未來的習(xí)慣,另一方面也可能是因?yàn)槿藗儩撘庾R中信奉的逢雙才是正式版的信條。

盡管3GPP預(yù)計(jì)在2023年才開展6G的研究,在2025年下半年開始對6G進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)化。但隨著不少公司已經(jīng)開始啟動6G研究,并在不同場合展望6G的愿景,對于6G目前已經(jīng)足已管中窺豹。

頻段的探索

5G時代,通信業(yè)已經(jīng)開始了對于頻段的探索,頻段不再局限于Sub-6GHz,開始利用資源更豐富的毫米波頻段,來實(shí)現(xiàn)更高的速率與更低的延遲,進(jìn)而實(shí)現(xiàn)5G的10Gbps,甚至是20Gbps的峰值速率。

6G將會進(jìn)一步對更高頻段進(jìn)行探索,除了目前開始在5G中應(yīng)用的毫米波頻段外,太赫茲已經(jīng)被普遍提及。不過隨之而來的技術(shù)難題也可想而知,由于頻率更高,單一基站的覆蓋范圍可能只有100多米,同時信號的穿透能力肯定更加有限,這就意味著基站的密度會更大,實(shí)現(xiàn)連續(xù)覆蓋的難度會更高。

由于要使用太赫茲,聯(lián)合處理的方法比如信源信道聯(lián)合編碼、語音和通信結(jié)合等同樣需要解決。業(yè)內(nèi)已經(jīng)開始預(yù)計(jì)會在6G時代使用全雙工技術(shù),告別目前時間、頻率、空間分開的情況,可以實(shí)現(xiàn)同樣頻段同樣資源。天線問題無疑將會更復(fù)雜,目前5G設(shè)備的頻段組合已經(jīng)成倍上升,增加了太赫茲后肯定會再翻上幾倍。

甚至除了太赫茲外,衛(wèi)星通訊同樣已經(jīng)被考慮到6G網(wǎng)絡(luò)中。近期的消息已經(jīng)顯示,蘋果iPhone將會在后續(xù)產(chǎn)品中支持低軌衛(wèi)星的通訊能力,SpaceX在向美國聯(lián)邦通信委員會 (FCC) 提交的文件也顯示,其準(zhǔn)備在 6 個月內(nèi)發(fā)射近 1300 顆 Starlink 星鏈衛(wèi)星。這無疑也正在為6G時代埋下伏筆。衛(wèi)星通訊能力的引入也將解決以往蜂窩通訊時代的覆蓋難題。

 

多維度覆蓋

目前,5G地面蜂窩系統(tǒng)覆蓋了地球表面不到10%,具體約7%左右,而6G實(shí)際想實(shí)現(xiàn)覆蓋的空天地海的一體化。Starlink大量發(fā)射衛(wèi)星的目的就在于實(shí)現(xiàn)全域覆蓋。

實(shí)際上,在目前的生產(chǎn)生活領(lǐng)域有著大量的信號盲區(qū),例如科考活動集中的北極區(qū)域,只能依靠銥星系統(tǒng)進(jìn)行通信,對于高帶寬網(wǎng)絡(luò)的覆蓋有著巨大需求。同樣在沿海的大量航線中,同樣沒有蜂窩網(wǎng)絡(luò)的覆蓋,存在著大量寬帶覆蓋盲區(qū),衛(wèi)星通信無疑將會解決這一問題。

不過,如果通過衛(wèi)星實(shí)現(xiàn)廣域覆蓋,也存在服務(wù)質(zhì)量能否有保障的問題,容易出現(xiàn)業(yè)務(wù)分配的不均衡,StarLink這種規(guī)模的低軌衛(wèi)星成本還是過高,設(shè)計(jì)中的規(guī)模換能力還是會導(dǎo)致效費(fèi)比太低。而高軌衛(wèi)星又存在著回傳延遲,高軌資源不充分的問題。

與此同時,大量衛(wèi)星的升空上天還存在著環(huán)境保護(hù)的問題,天文學(xué)家目前在觀測自然星體的過程中,已經(jīng)開始出現(xiàn)了被衛(wèi)星干擾的問題,隨著更大規(guī)模發(fā)射活動的進(jìn)行,天文學(xué)家將會更加難以了解外太空的世界。隨著未來衛(wèi)星到達(dá)使用年限,還存在著巨大的太空垃圾問題。

除了解決廣域覆蓋的問題外,深度覆蓋同樣需要進(jìn)行,其旨在消除盲點(diǎn),提升弱覆蓋區(qū)域的覆蓋能力以及用戶的通信體驗(yàn),為了實(shí)現(xiàn)無處不在的智能通信,6G系統(tǒng)對深度覆蓋率要求將接近100%。

另外,人工智能的地位將更加重要,預(yù)計(jì)在R18開始將會為6G進(jìn)行鋪墊,其中重要的一點(diǎn)就在于,人工智能將會在基站中發(fā)揮作用,產(chǎn)業(yè)將會設(shè)計(jì)由數(shù)據(jù)驅(qū)動的端到端無線系統(tǒng),實(shí)現(xiàn)具備機(jī)器學(xué)習(xí)能力的空口設(shè)計(jì),實(shí)現(xiàn)動態(tài)化優(yōu)化無線系統(tǒng)的性能和效率,例如可動態(tài)空口適應(yīng)、跨網(wǎng)絡(luò)和終端的聯(lián)合訓(xùn)練、模型共享和分布式推理。

6G時代,無疑將會朝著上天下海入地均有網(wǎng)絡(luò)的目標(biāo)前行。

 

云與連接

5G無疑正在朝著物聯(lián)網(wǎng)的愿景邁進(jìn),工業(yè)中的大量設(shè)備,生活中儀器儀表都將具備連接能力。當(dāng)然,如今在垂直行業(yè)的推廣還存在著成本難題,一方面應(yīng)用方認(rèn)為通信模組的成本較高,大規(guī)模應(yīng)用后花費(fèi)較多。另一方面,模組廠商也常年薄利求生。要想壓下價格,恐怕還真不是輕而易舉能解決的課題。

然而6G時代更是豪言每一粒沙都要接入網(wǎng)絡(luò),給沙子裝上模組自然不可能,但至少可能得每一把鏟子都能具備連接力了。但這無疑更是一個巨大的成本問題,至少5G模組的成本問題還懸而未決,6G時代如果需要支持更多頻段,通過更先進(jìn)的制程騰出空間,才能放入“鏟子”中的話,那么恐怕并不是每個人都買得起這樣一把“鏟子”,也許信號是實(shí)現(xiàn)了全面覆蓋,但數(shù)字鴻溝的問題卻會卡在錢上。

萬事萬物的連接,也將讓云變得更加重要,每個人手持終端中的系統(tǒng)將會全面云化,工作娛樂也更加依賴云,也許屆時連接力會比本地算力更加重要。這也意味著安全性將更加重要,數(shù)據(jù)如何脫敏,隱私如何保護(hù),云端會不會監(jiān)守自盜,都將是更為嚴(yán)峻的課題。

編 輯:值班記者
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