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6G專家組成員:速率是5G的10至100倍 預計2030年商用

2019年11月19日 08:28  澎湃新聞  

原標題:專訪6G專家組成員:建議從七方面探索6G,技術上無傾向性

5G還未普及,6G的研發已經開始。

11月3日,國家6G技術研發推進工作組和總體專家組宣告成立,標志著中國6G技術研發工作正式啟動。之后,紫光展銳、中國聯通網研院均表示,已啟動6G相關技術的預研和儲備。華為創始人任正非也在接受媒體采訪時表示,華為的5G和6G是同步研發的。

什么是6G?有沒有關鍵性技術指標?6G總體專家組的任務是什么?6G總體專家組成員、中國電信技術創新中心副主任楊峰義在接受澎湃新聞記者采訪時表示,目前6G研究領域還出于探索階段,技術上無任何傾向性。如果單從速率來看,6G應該會是5G的10到100倍。

6G速率是5G的10至100倍

從移動通信發展規律來看,大約每十年更新換代。雖然5G還未普及,但美國、日本、韓國、俄羅斯、歐盟國家和地區都已在緊鑼密鼓地開展6G的相關工作。

據了解,我國6G技術研發推進工作組由相關政府部門組成,職責是推動6G技術研發工作實施;總體專家組由來自高校、科研院所和企業共37位專家組成,主要負責提出6G技術研究布局建議與技術論證,為重大決策提供咨詢與建議。

“總體專家組的任務是發揮科技創新的支撐引領作用,推動6G技術研發工作。專家組將會制定6G技術研究的總體布局,預計將從愿景與需求、無線技術、網絡技術等幾個層面開展未來移動通信的研究工作。” 在楊峰義看來,雖然6G研究還處于探索階段,但這個階段十分重要,等技術明細再部署就晚了。

楊峰義指出,體現6G的指標有很多層面,單從速率來看,6G應該會是5G的10到100倍。

今年,芬蘭奧盧大學6G旗艦研究計劃發布了全球首個6G白皮書,解讀6G技術趨勢。白皮書列出了幾個衡量6G技術的關鍵指標:6G單用戶最高傳輸速率達1Tbps(1T=1024G),而5G是10Gbps;6G室內定位精度10厘米,室外1米,相比5G提高10倍;6G通信時延0.1毫秒(極端工業控制場景),是5G的十分之一;超高可靠性,中斷幾率小于百萬分之一;連接設備密度達每立方米數百個。此外,5G由小于6GHz擴展到毫米波頻段,6G將邁進太赫茲(THz)時代,網絡容量將大幅提升。

楊峰義告訴澎湃新聞記者,5G時代通信已不僅僅限于手機或者電腦,6G時代更是如此,因此有了無限想象的空間。比如,生活與工作環境智能化成為社會的一個基本的特征,“你可以想象,每個人的人體都是一臺聯網的機器,身體狀況隨時可以上傳到屬于你自己的‘醫療中心’,然后基于智能的醫療分析,給出你生活、工作、娛樂的建議。6G時代,可以人聯網、物聯網,人物互聯。”

6G預計2030年進入商用階段

今年10月,任正非在接受科威特國家新聞社記者采訪時透露,6G和5G華為是同步做的。“6G主要是帶寬更寬了,但是覆蓋能力不夠,它是毫米波,覆蓋距離比較短。這有賴于傳播技術中的理論突破、技術突破,6G才能走向實用,我們估計需要十年。”

“6G在2030年前后基本進入商用階段,是根據發展規律進行的預判,但也不是絕對。隨著技術和應用的發展,很多技術會在代際轉換的中間提前使用,比如CDMA技術是3G的典型特征,但它的基本技術在2G的 IS-95系統已經使用; 4G技術(3GPP R10 LTE-advanced),其基礎技術MIMO、OFDM等在3GPP R8中已經形成標準化。所以,真正意義上的6G標準形成也許會在十年后,但如果有先進的技術能提升系統性能,提升客戶體驗,也會提前采用。” 楊峰義告訴澎湃新聞記者,并非6G進入商用,5G就會退出通信舞臺,我國的移動通信發展規律是多網融合,長期共存。

“即便我們現在商用5G, 2G網絡和業務依然再為客戶提供服務。因此,6G來了,5G依然繼續發揮作用。一方面是新一代系統要經過多年建設才可能達到老一代系統的服務質量;另一方面是,老的系統經過多年發展后,產業鏈相當成熟,具備極高的性價比。此外,很多傳統業務并不一定非要高性能指標才能滿足,用戶可能沒有遷移動力。” 楊峰義說。

探索太赫茲通信

紫光展銳、中國聯通網研院在對潛在6G關鍵技術進行探索時,均提到“太赫茲通信”這一關鍵詞。中國聯通網研院5G創新中心負責人馮毅認為,太赫茲通信是實現6G愿景的關鍵技術。

在馮毅看來,未來6G通信中,太赫茲通信技術將與其他低頻段網絡融合組網,廣泛應用于地面的各種超寬帶無線接入和光纖替代場景,搭載衛星、無人機、飛艇等平臺,作為無線中繼設備,應用于空天地海多維度一體化通信,應用于宏觀到微觀的多尺度通信,成為未來社會信息融合聯接的重要支撐技術。

“太赫茲是無線電頻譜上的一段,介于微波和可見光之間,這段頻譜帶寬巨大,且目前被占用的很少,巨大的帶寬給未來發展提供了各種可能性,成為未來移動通信發展需要關注的頻段。” 楊峰義告訴澎湃新聞記者。

據了解,太赫茲波段是指頻率在0.1至10THz范圍內的電磁波,頻率介于微波和紅外波段之間,兼有微波和光波的特性,具有低量子能量、大帶寬、良好的穿透性等特點,是大容量數據實時無線傳輸最有效的技術手段。因此,這一頻譜資源開發利用受到世界各國的重視。其中,日本已將開發太赫茲技術列為“國家支柱技術十大重點戰略目標”之首,并將在2020年東京奧運會時實現100Gbps太赫茲高速通信。歐盟也已將發展太赫茲通信列為了6G研究計劃。

“太赫茲通信發展前景非常廣闊,但也面臨諸多挑戰。”馮毅表示,太赫茲通信關鍵器件的產業發展面臨材料工藝;芯片集成/封裝,小型化;通信距離/實時/空分復用/功耗等技術瓶頸和挑戰。此外,太赫茲通信結束如何針對多維度多尺度應用場景進行信道建模還有待探討。

建議從七個方面探索6G

即便已有不少國家積極探索6G,企業開始探索太赫茲通信,但全球的6G技術研究仍處于探索起步階段,技術路線尚不明確,關鍵指標和應用場景也未有統一的定義。作為6G總體專家組成員,楊峰義認為,6G可從以下七個方面探索。

一,研究未來社會形態和新興行業應用的需求,將社會需求與未來移動通信網絡無縫銜接,實現人、物、社會的全面協同發展;

二,研究從低頻、中頻、高頻、太赫茲、可見光頻段的全頻段無線通信技術,形成統一的無線網絡架構,支持用戶在不同頻譜資源、不同應用場景、不同多址技術間的自由靈活轉換;

三,研究支持未來超高速數據流(比如8K以上超高清視頻、全息顯示、高清VR/AR等)的新型內容分發與傳送技術,實現高速數據流的高效傳輸;

四,研究云、網、邊融合/協同的新型網絡架構和關鍵技術,實現通信網絡的敏捷、高效、彈性化,滿足業務與應用發展的需要;

五, 針對近中期的典型行業應用,研究未來基礎網絡的相關技術內涵和實現的具體技術手段,推動網絡體系架構從目前單一的無有效QoS保障的IP網絡演進升級到支持多種可靠網絡指標的新型網絡體系;

六,針對中國產業的弱點,重點開展技術攻關和產業化布局,實現核心芯片、軟件、器部件的自主可控。需要重點關注的領域包括可用于網絡虛擬化的CPU/GPU、網絡操作系統、終端RF濾波器、中低頻射頻芯片、高頻段芯片器部件一體化解決方案、基礎性的電阻電容電感等;

七,研究通信與安全一體化的新型網絡架構與關鍵技術,實現基礎性的網絡、信息、數據安全,保障國家安全。

(注:楊峰義對6G所述僅代表個人觀點 , 不代表其供職單位 )

編 輯:章芳
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