10年后6G将到来,速度或超5G百倍_【增值税专用发票管理办法2016【代办电话13434104765;QQ2188982664】】
时间:2025-12-20 02:24:56 阅读(143)
5G尚未广泛部署,6G则开始准备中。
不久前,《经济学人》登载了一篇华为公司创始人任正非于本月中旬接受采访的摘要,内容显示:任正非强调,华为的6G研发处于全球领先地位,但预计10年后才可能投入商用。
那么,6G到底是什么?6G相关研究已经进展到哪个阶段了呢?它的重要核心技术有哪些?最近,在2019年全国通信理论与技术学术会议暨通信领域创新发展论坛上,多位业内专家指出,当前6G研究仍处于起步阶段,需要在技术层面建立起国际统一标准。
与5G不同,6G需搭建一张涵盖空、天、地、海全方位通信的网络体系。6G将扩大频谱范围,从毫米波频段扩展到太赫兹频段,并有可能使得数据传输速率比5G快100倍以上,时延甚至可降至亚毫秒级水平。在用户个性化服务及物联网、工业互联网、无人驾驶和智能工厂等领域中,6G展现出广阔的潜在应用场景。
信号可以涵盖通讯空白区域。
在6G时代,也许我们能够在飞机上上网且不影响飞行安全。登山运动员遇到危险时,可以实时发送位置信息和求救信号,并不会有时间延迟。海上航行中船上的工作人员也不再担心与陆地失联,因为6G可以确保他们实现即时通信。这是南京航空航天大学电子信息工程学院常务副院长吴启晖为记者描绘的用卫星、航空平台、舰船搭建起一张连接空、天、地、海的通信网络。该网络的核心技术正是6G。
6G网络将聚焦构建涵盖地面通信、卫星通信和海洋通信的一体化全联通通信体系,届时,以往手机通信难以触及的沙漠地带、人迹罕至区域以及海上地区都将实现通讯信号全覆盖。
6G网络的速度将比5G快100倍,几乎能达每秒1TB,这意味着下载一部电影可在不到一秒内完成。无人驾驶和无人机操作都将变得非常自如,用户甚至不会感受到任何延迟。吴启晖说,目前中低无线电频谱资源非常紧缺,发展高速传输的6G网络需要充足的频谱资源作为支撑。因此,6G通信需要拓展到高频段频谱资源领域,从5G时代的毫米波(波长10毫米至1毫米)扩展至太赫兹(波长3000微米至30微米)。
6G带来的通信变革,不仅提升了网络速度,用户在交流体验上的变化也将更加明显。它意味着单位时间内的信息传输量将增大,并且传输延迟会大幅减少。
在南京邮电大学物联网学院院长兼中国电子学会通信分会主任委员朱洪波看来,1G至4G时代的通信技术主要用于消费性应用。而从5G开始,这些技术将成增值税专用发票管理办法2016【代办电话13434104765;QQ2188982664】为产业性的应用工具,例如工业互联网和智能交通等领域的发展。
目前学界对于6G的定义存在差异观点。5G主要用于支撑工业4.0的基础建设工作,而6G的具体应用方向还在探索之中。朱洪波表示,一些专家认为将来6G将在空间通信、智能交互、触觉互联网以及情感和触觉交流等领域得到应用,并可能涉及多感官混合现实技术、机器间协同以及全自动交通等多个场景。
需要增设更多的基站以实现信号传递。
从1G时代至5G时代,基站如同“交通枢纽”,在用户与移动运营商间搭建起一个个信息交流的“桥梁”。然而,在6G时代,这样的“桥梁”建设或会遇到巨大困难。
“未来,基站建设需着眼于高空和海域。空中传输距离遥远,而海中信号损失也较大。无人机与海洋舰艇之间的通讯还需处理动态变化的问题。这些都是需要联合协作解决的技术难题。”合肥工业大学副校长兼教授李建东向记者表示。
当前,我国已有超过600万个4G基站,而5G基站的数量预计将是其十倍以上。至于6G基站,可能会建设得更加密集。 如今大多数地面前置基站安装在建筑物顶部。如果6G网络要实现地面基站与无人机、卫星之间的通信,那么这些基站不仅要覆盖地面,还需要延伸到空中进行信号传输。
“地面、空中和海洋的信道模型各有不同。”吴启晖指出,地面基站是在地表进行信号传输的,由于受建筑物、山脉河流等阻碍,信号传播过程中会有严重的衰减,有时还会遇到杂波和噪声的问题。而地空通信虽未碰到这些阻隔物,但由于仰角较大,不同角度的传播特性也不相同。另外,在空中、地面以及海洋上使用6G网络时,需要运用不同的频率,这些频率之间可能会产生相互干扰,因此如何让它们协同工作也是亟需解决的技术问题。
除此之外,由于6G通信需拓展到更高频率的频谱资源,考虑到这些高频段的影响,在未来6G时代可能需要部署更多的基站来“接力”,共同承担信号传递的任务。
南京航空航天大学信息工程学院的张小飞教授向记者具体解释说:“6G网络将使用高频段频谱资源——太赫兹频段。这个频率范围可达100GHz到10THz。而频率越高,波长越短,信号传输的距离就会越短。这意味着基站的覆盖范围会相应减小。此外,频率越高,信号就越容易被空气中的水分子吸收。增值税专用发票管理办法2016【代办电话13434104765;QQ2188982664】遇到雨雪天气时,6G信号更易受到影响,因此,与5G相比,6G信号传播的距离不会那么远。这就需要更多的基站进行‘接力’传递信号。”
芯片技术与算法还有待进一步完善。
随着工业互联网、无人驾驶、远程医疗等应用场景的兴起,并且用户数和智能设备数量不断增加的情况下,如何使有限的带宽承载更多终端成为了6G技术研发人员亟需解决的问题。吴启晖认为要提升带宽效率,则必须依赖于芯片技术和射频电路技术的进步与发展。
此外,专家们还强调,太赫兹芯片的散热问题是需要关注的重点。由于现在芯片变得越来越小,并且传输功率有所增加,导致芯片容易过热。因此,提高微散热技术也成为当务之急。
另外,数据量增加后,为了实现低时延且高可靠性的传输,要求6G网络系统必须更加智能化。吴启晖介绍,目前他的团队正在研究6G网络中的智能信息处理算法,包括智能云计算、边缘计算和终端的智能应用,以及各种层面如何协同运作。
没有一个智能算法能满足6G通信的所有需求。例如,在做图像识别时我们会用‘深度学习’算法,但在动态性强的无线通信领域,这个算法可能不那么适用。“强化学习”算法或许会更适合这类场景,吴启晖说,与5G时代一样,6G时代也需要构建“算法库”,智能调度各系统以应对不同应用场景。
“比如,在接收到火警信号后,6G网络系统需要快速识别并传递这一情景,并根据需求选择最适宜的传输策略,”吴启晖提到。
从第三代移动通信技术(3G)到第四代(4G),再到第五代(5G),每一次通信技术的迭代通常需要大约10年的周期。在采访中,很多专家表示,真正将6G技术普及至普通百姓家中至少还需要十年左右的时间。
目前,国内外对6G的研究才刚开始起步。但是,迫切需要建立起相关领域的国际技术标准,涉及如6G的频谱分配、网络架构、多址接入机制以及无线能量传输等技术方面的问题。这方面的进展十分重要。张小飞表示。(金凤)
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