6G已经在来的路上了

手机与无线通信 时间:2018-10-16来源:硅谷动力

编者按:技术升级速度越来越快,每一代通信技术成为商用主流的时间越来越短。如今6G已经在路上了,也许它的普及会来得更快!

  秒级下完一部高清电影,加载中的小圈圈要消失了,再也不用担心视频通话时画面卡在奇怪的地方然后被对方截图了,据说冰箱、空调、水表、甚至穿衣镜都能联网……

  正当吃瓜群众们(普通用户)对5G的美好生活翘首以盼时,已经有人在谈论6G的关键技术了!简直让人猝不及防!

  在9月的“2018年世界移动通信大会·北美”上,美国联邦通信协会(FCC)专员Jessica Rosenworcel女士代表FCC称,6G将迈向太赫兹频率时代,随着网络越加致密化,基于区块链的动态频谱共享技术正在变成新的技术趋势。

  现在连5G手机的影子都没见到,你怎么就开始跟我谈6G的技术问题了……

  5G已经这么快了,6G的速度难道要上天?

  我们知道,5G的理论下载速率为每秒10GB,是当前4G上网速率的10倍。那么6G呢? 6G的理论下载速度是每秒1TB(也就是5G的100倍)!这是什么概念?就拿下载影片来说,用5G网络下一部高清大片只需要1-2秒,而在 6G 网络下仅10毫秒(0.01 秒)就可以下载完毕!几乎等同于在线观看,人们不会有任何延迟的感觉。

  不过,谈论6G只关注网速就显得太“肤浅”了。因为在6G时代,网速已经不再重要。

  现如今,移动通信技术更迭的意义,已经不止于解决人和人之间的无线通讯、无线上网的问题了,而是要更好地解决物和物之间、物和人之间的联系,也就是我们通常所说的物联网。

  所谓的万物互联是将人、流程、数据和事物结合在一起使得网络连接变得更加相关,更有价值。它将信息转化为行动,能给企业、个人和国家创造新的功能,并带来更加丰富的体验和前所未有的经济发展机遇。

  万物互联是什么样的呢?举个简单的例子,就是你可以用一部手机控制很多东西,比如直接向自己家里的智能家居下达指令,让智能家居机器人做家务,智能监控家庭一举一动、直接呼叫无人车等等。

  这样的高科技生活5G能不能实现呢?

  虽然我们对于5G的憧憬和期待是万物智联,但它做到的更多是信息极速传输,离真正的万物互联还存在一定距离。

  以网络覆盖为例,像车联网、远程医疗这类的应用需要的是一个几乎无盲点的全覆盖网络。在这一点上,5G还无法做到一蹴而就,需要在6G时代得到补充和完善。已有专家提出,6G网络将是一个地面无线与卫星通信集成的全连接世界。通过将卫星通信整合到6G移动通信,实现全球无缝覆盖,网络信号能够抵达任何一个偏远的乡村,让深处山区的病人能接受远程医疗,让孩子们能接受远程教育。此外,在全球卫星定位系统、电信卫星系统、地球图像卫星系统和6G地面网络的联动支持下,地空全覆盖网络还能帮助人类预测天气、快速应对自然灾害等。这就是6G未来。

  6G通信技术不再是简单的网络容量和传输速率的突破,它更是为了缩小数字鸿沟,实现万物互联这个“终极目标”,这便是6G的意义。

  6G是什么样的?

  关于6G的研究已经开始。我国工业和信息化部部长苗圩表示:“去年年底还是今年年初,我们已经开始着手在研究6G的发展,也就是第六代移动通信。”目前,欧洲、美国、日本、韩国等也已有机构陆续启动了B5G或者6G的技术研究。

  不过,现在6G定义还未出现。各方都有自己的愿景,并未得到统一的、大家都认可的6G定义。目前一个较为官方的回答是,6G将探索并汇集5G所遗漏的相关技术。

  在“2018年世界移动通信大会·北美”上,Jessica Rosenworcel作为美国联邦通信协会(FCC)对外公开讨论6G无线服务的第一位专员,提出了6G的3大类关键技术,分别涉及到6G频谱、6G无线“超大容量”如何实现、6G频谱使用如何创新这3大方面。让我们在技术层面上对6G有了一个较为具体的展望。

  1. 6G进入太赫兹频段,网络“致密化”

  Rosenworcel表示,6G将使用太赫兹(THz)频段,且6G网络的“致密化”程度也将达到前所未有的水平,届时,我们的周围将充满小基站。

  太赫兹频段是指100GHz-10THz,是一个频率比5G高出许多的频段。从通信1G(0.9GHz)到现在的4G(1.8GHZ以上),我们使用的无线电磁波的频率在不断升高。因为频率越高,允许分配的带宽范围越大,单位时间内所能传递的数据量就越大,也就是我们通常说的“网速变快了”。

  不过,频段向高处发展的另一个主要原因在于,低频段的资源有限。就像一条公路,即便再宽阔,所容纳车量也是有限的。当路不够用时,车辆就会阻塞无法畅行,此时就需要考虑开发另一条路。

  频谱资源也是如此,随着用户数和智能设备数量的增加,有限的频谱带宽就需要服务更多的终端,这会导致每个终端的服务质量严重下降。而解决这一问题的可行的方法便是开发新的通信频段,拓展通信带宽。

  目前,我国三大运营商的4G主力频段位于1.8GHz-2.7GHz之间的一部分频段,而国际电信标准组织定义的5G的主流频段是3GHz-6GHz,属于毫米波频段。到了6G,将迈入频率更高的太赫兹频段,这个时候也将进入亚毫米波的频段。中国科学院国家天文台研究员苟利军说:“太赫兹在天文中被称为亚毫米 ,这类天文台的站点一般很高而且很干燥 ,比如南极,还有智利的acatama沙漠。”

  那么,为什么说到了6G时代网络将“致密化”,我们的周围会充满小基站?

  这就涉及到了基站的覆盖范围问题,也就是基站信号的传输距离问题。

  一般而言,影响基站覆盖范围的因素比较多,比如信号的频率、基站的发射功率、基站的高度等。就信号的频率而言,频率越高则波长越短,所以信号的绕射能力(也称衍射,在电磁波传播过程中遇到障碍物,这个障碍物的尺寸与电磁波的波长接近时,电磁波可以从该物体的边缘绕射过去。绕射可以帮助进行阴影区域的覆盖)就越差,损耗也就越大。并且这种损耗会随着传输距离的增加而增加,基站所能覆盖到的范围会随之降低。6G信号的频率已经在太赫兹级别,而这个频率已经进入分子转动能级的光谱了,很容易被空气中的被水分子吸收掉,所以在空间中传播的距离不像5G信号那么远,6G需要更多的基站“接力”。

  5G使用的频段要高于4G,在不考虑其他因素的情况下,5G基站的覆盖范围自然要比4G的小。到了频段更高的6G,基站的覆盖范围会更小。因此,5G的基站密度要比4G高很多,而在6G时代,基站密集度将无以复加。

1 2 3

关键词: 6G 5G

加入微信
获取电子行业最新资讯
搜索微信公众号:EEPW

或用微信扫描左侧二维码

相关文章


用户评论

请文明上网,做现代文明人
验证码:
查看电脑版