熟悉軍事的同學一定聽過這么一句話:“裝備一代、研制一代、預研一代”。說的就是我們國家的軍工裝備,一貫采用的研發策略就是:生產和裝備一代設備,同時研發下一代設備,再同時預先探索和研究下下一代設備。
這種清晰的發展節奏,可以保證軍事裝備的研究進度更加合理,既不會激進,也不會落后。在資源效率提升、技術更新換代、人才培養儲備等方向,也有很大的好處。
通信行業,其實也是如此。
在我們這,說法換成了“使用一代、研究一代、儲備一代”。表述文字不同,但道理是一樣的。
回顧1G到5G的發展歷程,我們很容易就會發現,技術的更新速度在不斷加快。新技術標準的推出速度,也在加快。
盡管我們剛剛打開5G的大門,但是可以預見,6G肯定離我們并不遙遠。
目前通信技術更迭一般是十年一個周期,今年被稱為5G商用元年,今年也是6G研發的開始,雖然目前很多國家還處于5G部署建設的前期,但是華為已經搶先一步,6G開跑了,近日外媒曝出,華為位于加拿大渥太華的實驗室,已經開啟第六代通信技術研發方案。
華為在5G網絡建設的領先技術,助其收獲在全球拿下50個5G訂單,而華為在5G方面的領先優勢超前美國通信企業2年,未來5年將是5G核心網絡高速增長的時期,目前已知的5G實現物聯網,推進新的產業變革。
6G啊6G,你比5G多一G!
我們在日常生活中形容流量的多少用的是“G”這個字母(比如一個月有20G的流量),形容內存的大小也是用“G”這個字母(比如買手機的內存是6G),但是3G/4G/5G中的“G”卻和前兩者的意思截然不同。
說出來你可能會啞然失笑,其實G就是英文Generation的縮寫,翻譯過來就是“代”的意思。比如5G,就是指第五代移動通信技術。1G打電話;2G發短信;3G刷網頁;4G看視頻;5G時代,標清的視頻還不夠,要看就看高清、藍光的!此外,5G網絡不僅傳輸速率更高,而且延遲更低、可靠性更高、能夠連接的設備數量也更多。
目前行業中有一種說法,認為5G之后就再也沒有“G”了。
什么意思呢?意思就是說,5G是移動通信的最終形態,因為基礎理論無法突破,后面只能是對技術的修修補補,性能參數上繼續“擠牙膏”。這樣的技術進步,已經不能稱之為“G(代)”了,充其量也就是打補丁(Patch)。
雖然每一代通信技術的名稱看起來只是比前一代多加了1G,但其實每一代相較于前代而言,都有了突飛猛進的提高。所以6G并不是簡單的5G的提升而已,而是更高層次的一個突破,涉及到許多新的前沿技術。
4G改變生活,5G改變社會。5G的目標,是實現萬物互聯。這是一項長遠的任務,而且并不是由技術決定的。為了沒有需求的技術升級而盲目推出新一代標準,意義不大。
好吧,就算要升級6G,6G又該是什么樣呢?
我們可以從標準組織的相關文件中,找到一點“線索”。
5G的主要標準階段,是R15和R16。這之后的R17,其實就是5G的下一步升級目標了。根據3GPP最新的消息,R17討論區收集到的潛在方向議題如下:
NR Light:針對中檔NR設備(例如MTC、可穿戴等)運作進行優化設計;
小數據傳輸優化:小數據包/非活動數據傳輸優化;
Sidelink增強:sidelink是D2D直聯通信采用的技術,Rel-17會進一步探索其在V2X、商用終端、緊急通信領域的使用案例,實現這幾個應用中的最大共性,并包括FR2(》6GHz)頻段的部分;
52.6GHz以上頻率:Rel-15中定義的FR2毫米波頻段上限為52.6GHz,Rel-17中將對52.6GHz以上頻段的波形進行研究。
多SIM卡操作:研究采用多SIM卡操作時對RAN的影響及規范的影響;
NR多播/廣播:驅動來自于V2X和公共安全應用;
覆蓋增強:明確所有相關場景的要求,重點是極端覆蓋,包括室內與更寬廣區域;
非陸地網絡NR:NR支持衛星通信相關標準化;
定位增強:工廠/校園定位,IoT,V2X定位,3D定位,實現厘米級精度,包括延遲及可靠性提升;
RAN數據收集增強:包括SON和MDT增強,采集數據以實現AI;
NB-IoT和eMTC增強
IIoT和URLLC增強
MIMO增強
綜合接入與回傳增強
非授權頻譜NR增強
節能增強
大量的“增強”字樣,說明是在現有技術上的進一步升級再升級。
除了“增強”之外,有幾個關鍵的詞匯:非陸地網絡NR、52.6GHz以上頻率。
這個和幾年前提出的,6G兩大重要研究方向(低軌通信衛星、太赫茲),是有緊密關系的。太赫茲,就是THz,1THz=1000GHz,比毫米波更高的電磁波頻段。
我們再來看看IEEE流出的一張圖:
圖的標題是——6G無線網絡:愿景、需求、架構和關鍵技術。
圖中打了紅色五角星的詞——SpaceTravel,是“太空旅行”;Interaction(People and World),是“人與世界的相互作用”;≥1 Tb/s,這個不用解釋了吧?
在科學家們看來,6G要上升到宇宙空間的層面了,在太空用6G。在網絡定位上,也上升了,6G將在萬物互聯的基礎上促進人與世界更加融為一體。速度嘛,5G再翻100倍,達到1Tb/s(1024Gb/s)。
韓國SK集團信息通信技術中心曾在2018年提出了“太赫茲+去蜂窩化結構+高空無線平臺(如衛星等)”的6G技術方案,不僅應用太赫茲通信技術,還要徹底變革現有的移動通信蜂窩架構,并建立空天地一體的通信網絡。
也就是說,6G網絡將是一個地面無線與衛星通信集成的全連接世界。通過將衛星通信整合到6G移動通信,實現全球無縫覆蓋,網絡信號能夠抵達任何一個偏遠的鄉村。屆時,6G地面網絡將在全球衛星定位系統、電信衛星系統、地球圖像衛星系統聯合組網等技術的“加持”下,全球任意地方可以聯網。
實現1Tbps的下行速度
2018年3月9日,中國工信部就表示已經著手研究6G技術。目前,包括中國在內的通訊技術強國——歐洲、美國、日本、韓國的研究機構都已經啟動了6G網絡的研究。
2018年,美國政府下屬的聯邦通信委員會(FCC)相關負責人表示美國已啟動6G研發,決定開放“太赫茲波”頻率段,用于6G服務。“太赫茲波”頻率段在95千兆赫(Ghz)到3太赫茲(Thz)范圍內,將開放提供6G實驗使用。
使用“太赫茲”頻率段意味著6G無線波能承載更多的數據量,也就意味著6G網絡將有更快的網速。目前,5G網絡的理論下載帶寬為10Gbps,是4G網絡的一百倍。以此類推,6G的下載帶寬為1Tbps,是5G的一百倍,4G的一萬倍。此外,6G網絡使用太赫茲頻率,其網絡延遲還能控制在微秒級別。
華為能率先走出6G研發這步,其實并不讓人意外,早在今年三月,華為參加了芬蘭萊維舉辦了首個6G峰會,吸引來自全球各國200多位頂尖無線通信專家,其中華為提出的6G暢想方案得到認可。
華為提出5G是實現物聯網,而6G時代實現真正的萬物互聯,拓寬通信維度,除了實現更高速、寬頻譜,華為認為6G時代可以實現人的大腦意念控制聯網物品,WIFI、基站可金星無線充電等概念,而6G通信的覆蓋將通過發射10000多顆小型低軌衛星來實現。
預計5G網絡成熟時,網速將為4G時代的10-20倍,華為計劃6G網絡時代,目標建成能夠容納1Tbps傳輸速率的無線通信網絡,100G/秒的場景將得到實現。
當我們十幾年前用著幾百塊一臺的功能機打電話的時候,可能做夢也沒想到通信技術竟會在十年內發生如此翻天覆地的變革!1G/2G/3G/4G/5G/6G.。。.。通信技術一代一代演進升級究竟有沒有終點?
工信部IMT-2020(5G)無線技術工作組組長粟欣表示:“我認為通信演進以G(generation)來表述可能就到6G,6G之后可能就是無G時代。為什么呢?我們所謂的一代,一定是有一系列技術或者一個系統在本質上改變了前面一代的傳輸速率、應用場景、服務品質等等。未來有可能會出現由單一或者幾個創新技術就足以撐起原來一代的發展,這樣不能稱為新的一代,但通信技術是一直在向前演進。”
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