在近日舉辦的2018美國移動世界大會上，美國聯(lián)邦通訊委員會的一位官員首次在公開場合展望6G，即第六代移動通信標(biāo)準(zhǔn)，也被稱為第六代移動通信技術(shù)。
不只有美國，我國也已啟動6G相關(guān)工作。今年3月工業(yè)和信息化部部長苗圩在接受媒體采訪時表示，我國已著手研究6G。
據(jù)悉，除中美兩國外，歐盟、俄羅斯等也正在緊鑼密鼓地開展相關(guān)工作。
信號覆蓋范圍更廣，有望實(shí)現(xiàn)水下通信
6G將會是什么樣?由于相關(guān)研發(fā)工作才剛剛起步，因此世界各國對此還沒有形成共識，這也使得各國的工作重點(diǎn)不盡相同。但總體來看，有關(guān)國家的研制工作都是從市場分析和技術(shù)研究這兩個方面展開，例如有哪些市場需求還沒有得到充分滿足?有哪些新興市場需要去開拓?有哪些新的技術(shù)可以用于6G研發(fā)?
對于未來6G市場該如何開拓，中國信息通信研究院技術(shù)與標(biāo)準(zhǔn)研究所副所長萬屹在接受采訪時表示，國內(nèi)目前還沒有形成統(tǒng)一的觀點(diǎn)。“我個人認(rèn)為，移動通訊技術(shù)與一些垂直行業(yè)相結(jié)合產(chǎn)生的業(yè)務(wù)，如工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)、無人機(jī)、交互式游戲等，雖然5G已能夠滿足這些領(lǐng)域的部分需求，但仍然有很大的市場空間。”萬屹說。
如今，視頻在媒介中占據(jù)著越發(fā)重要的地位，人們對其體驗(yàn)感的要求也越來越高。除了更高的清晰度之外，一些新技術(shù)，如增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)、虛擬現(xiàn)實(shí)等的融入，要求視頻技術(shù)必須具有更快的傳輸速度和處理能力，這就需要通過6G來實(shí)現(xiàn)。“對這一類新業(yè)務(wù)可能帶來的新市場，業(yè)界也在研究中。”萬屹說。
4G主要依托于正交頻分復(fù)用技術(shù)，5G主要依托于天線技術(shù)和高頻段技術(shù)，到了6G，又會有什么新的技術(shù)可以用?萬屹介紹，如今業(yè)內(nèi)對各種新技術(shù)的討論有很多，但總的來說是往更短的網(wǎng)絡(luò)延遲時間、更大的帶寬、更廣的覆蓋和更高資源利用率的方向發(fā)展。除了此前已有的高密度組網(wǎng)、全雙工技術(shù)(一種能實(shí)現(xiàn)在同一頻率信道下同時進(jìn)行發(fā)射和接收信號，從而提高頻譜資源利用率的技術(shù))等之外，業(yè)界還在探討一些全新的技術(shù)方案，例如衛(wèi)星通信技術(shù)、平流層通信技術(shù)與地面技術(shù)的融合。這樣的融合技術(shù)一旦研制成熟，意味著此前大量未被通信信號覆蓋的地方，如無法建設(shè)基站的海洋、難以鋪設(shè)光纖的部分新疆和西藏等地區(qū)，今后都有可能收發(fā)信號，信號覆蓋“死角”將進(jìn)一步減少。
中國通信業(yè)觀察家、飛象網(wǎng)首席執(zhí)行官項(xiàng)立剛則進(jìn)一步提出，除陸地通信覆蓋外，水下通信覆蓋也有望在6G時代啟動，成為整個網(wǎng)絡(luò)覆蓋體系中的一部分。
項(xiàng)立剛在近日接受采訪時表示，采集有關(guān)海洋學(xué)的數(shù)據(jù)、監(jiān)測水下環(huán)境污染、海底異常活動和氣候變化、探查海底目標(biāo)以及遠(yuǎn)距離圖像傳輸?shù)然顒樱茧x不開網(wǎng)絡(luò)支持。此外，水下無線通信在軍事領(lǐng)域也起到至關(guān)重要的作用。“在4G、5G時代，我們還未考慮在水下進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)覆蓋，但到了6G時代應(yīng)進(jìn)行相關(guān)規(guī)劃。”項(xiàng)立剛說。
采用智能化管理，將網(wǎng)絡(luò)“切片”分配
頻譜資源稀缺是阻礙通信行業(yè)發(fā)展的重要因素。解決的辦法，一種是提高現(xiàn)有頻譜資源的利用率，例如一個單位的頻譜資源，以前可能只能傳10兆的數(shù)據(jù)量，現(xiàn)在就想辦法提高到上百兆、甚至上千兆。另一種則是如何去挖掘更多的頻譜資源。
頻譜資源是拓展帶寬的基礎(chǔ)，因此為提高帶寬，業(yè)界一直在努力挖掘更高頻段的資源。在項(xiàng)立剛看來，6G網(wǎng)絡(luò)很有可能從毫米波頻段擴(kuò)展到太赫茲波頻段。太赫茲波是指頻率介于0.1THz到10THz之間的電磁波，其波長范圍為0.03毫米到3毫米，在頻譜中的位置處于微波和紅外輻射之間。將太赫茲波引入6G網(wǎng)絡(luò)，在項(xiàng)立剛看來，這意味著今后6G的峰值速度將會達(dá)到100Gbps，單信道帶寬也會達(dá)到1GHz。
但不同于以往通訊行業(yè)常用的低頻無線電波，太赫茲波的穿透能力極弱。“低頻無線電波可以穿透一般的障礙物，比如門、墻，但是太赫茲波做不到。當(dāng)有人從你身邊經(jīng)過時，你的通訊信號可能會因此中斷。甚至你用一張紙，都可能擋住它。”不過萬屹同時表示，“事物都有兩面性，在某些地方它是缺點(diǎn)，在另一些地方它可能就成為優(yōu)點(diǎn)。如何利用太赫茲波的這項(xiàng)特性，仍待進(jìn)一步的研究。”
在項(xiàng)立剛看來，6G網(wǎng)絡(luò)還會是一個全新組織的智能化網(wǎng)絡(luò)，能對不同用戶和不同業(yè)務(wù)進(jìn)行智能化分類管理。“現(xiàn)在的網(wǎng)絡(luò)管理還比較單一，它主要是保證網(wǎng)絡(luò)運(yùn)行的穩(wěn)定，智能化的管理則將會把網(wǎng)絡(luò)‘切’成不同的‘片’，并將其分配給不同類型的用戶。”項(xiàng)立剛說。
對于“切片”管理，項(xiàng)立剛進(jìn)一步舉例解釋道，在同一條街道上，智能交通體系通訊網(wǎng)絡(luò)的質(zhì)量關(guān)系到行人和乘客的生命安全，因此應(yīng)為其單獨(dú)辟出一部分網(wǎng)絡(luò)資源，以避免受到干擾。而更多的乘客和行人的上網(wǎng)需求，則由另一部分網(wǎng)絡(luò)提供。相較于前者，這部分網(wǎng)絡(luò)對信號穩(wěn)定性的要求可以略低一點(diǎn)。
“針對不同時段、不同用戶類型和不同業(yè)務(wù)，智能化管理系統(tǒng)會采取多樣化的計(jì)費(fèi)方式。比如在智能交通場景下，因?yàn)閷W(wǎng)絡(luò)品質(zhì)的要求較高，因此對它收取的流量費(fèi)也會相對高一些。”項(xiàng)立剛補(bǔ)充道。
研發(fā)先于應(yīng)用，現(xiàn)在籌備6G很正常
研制6G的消息一經(jīng)傳出，就遭到許多網(wǎng)友的質(zhì)疑：5G還未鋪開就來談6G，是否為時尚早?萬屹對此回應(yīng)稱：“搞科研一般都要超前于市場應(yīng)用。有一句話叫‘使用一代、研究一代、儲備一代’。說俗點(diǎn)就是，吃著碗里的、盯著鍋里的、想著田里的?，F(xiàn)在大部分地區(qū)應(yīng)用的是4G技術(shù)，5G很快就要投入市場，這個時候啟動下一代通信技術(shù)的研發(fā)工作很正常。”
苗圩在此前接受媒體采訪時稱，隨著移動通信使用范圍的擴(kuò)大，通信技術(shù)除了要解決人和人之間的無線通信問題，還要解決物和物之間、物和人之間的這種聯(lián)系問題，也就是物聯(lián)網(wǎng)這個概念。
也就是說，隨著智能設(shè)備的快速發(fā)展，今后相關(guān)設(shè)備對傳輸速度、網(wǎng)絡(luò)延遲時間、帶寬、覆蓋范圍等方面的要求將會進(jìn)一步提高，如今的技術(shù)水平還無法完全達(dá)到，這就需要研制新技術(shù)去彌補(bǔ)這些不足。
從移動通信技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)制定的歷程來看，標(biāo)準(zhǔn)統(tǒng)一化是發(fā)展的趨勢。“隨著經(jīng)濟(jì)全球化程度加深，通信領(lǐng)域也在往全球統(tǒng)一的方向發(fā)展。因?yàn)橹挥袠?biāo)準(zhǔn)統(tǒng)一了，產(chǎn)品才能更好地實(shí)現(xiàn)進(jìn)出口。”萬屹解釋道，“比如一個人去國外旅游，發(fā)現(xiàn)手機(jī)在其他國家也能正常上網(wǎng)、打電話，這就是因?yàn)楦鲊臉?biāo)準(zhǔn)是統(tǒng)一的。”
因此，從這一發(fā)展趨勢來看，6G標(biāo)準(zhǔn)很有可能同5G一樣，由國際移動通信標(biāo)準(zhǔn)化組織統(tǒng)一制定。一項(xiàng)標(biāo)準(zhǔn)里會包含各種知識產(chǎn)權(quán)，這也是各國競相著手研制6G的原因——掌握更多的專利，這會給今后產(chǎn)品的銷售收益帶來基礎(chǔ)性影響。
