在近日舉辦的2018美國(guó)移動(dòng)世界大會(huì)上,美國(guó)聯(lián)邦通訊委員會(huì)的一位官員首次在公開場(chǎng)合展望6G,即第六代移動(dòng)通信標(biāo)準(zhǔn),也被稱為第六代移動(dòng)通信技術(shù)。

不只有美國(guó),我國(guó)也已啟動(dòng)6G相關(guān)工作。今年3月工業(yè)和信息化部部長(zhǎng)苗圩在接受媒體采訪時(shí)表示,我國(guó)已著手研究6G。

據(jù)悉,除中美兩國(guó)外,歐盟、俄羅斯等也正在緊鑼密鼓地開展相關(guān)工作。

信號(hào)覆蓋范圍更廣,有望實(shí)現(xiàn)水下通信

6G將會(huì)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(guó)對(duì)此還沒有形成共識(shí),這也使得各國(guó)的工作重點(diǎn)不盡相同。但總體來看,有關(guān)國(guó)家的研制工作都是從市場(chǎng)分析和技術(shù)研究這兩個(gè)方面展開,例如有哪些市場(chǎng)需求還沒有得到充分滿足?有哪些新興市場(chǎng)需要去開拓?有哪些新的技術(shù)可以用于6G研發(fā)?

對(duì)于未來6G市場(chǎng)該如何開拓,中國(guó)信息通信研究院技術(shù)與標(biāo)準(zhǔn)研究所副所長(zhǎng)萬屹在接受采訪時(shí)表示,國(guó)內(nèi)目前還沒有形成統(tǒng)一的觀點(diǎn)?！拔覀€(gè)人認(rèn)為,移動(dòng)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(chǎng)空間?！比f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(duì)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)?！皩?duì)這一類新業(yè)務(wù)可能帶來的新市場(chǎng),業(yè)界也在研究中?！比f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(huì)有什么新的技術(shù)可以用?萬屹介紹,如今業(yè)內(nèi)對(duì)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(shí)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(shí)進(jìn)行發(fā)射和接收信號(hào),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(hào)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(hào),信號(hào)覆蓋“死角”將進(jìn)一步減少。

中國(guó)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(shí)代啟動(dòng),成為整個(gè)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(shí)表示,采集有關(guān)海洋學(xué)的數(shù)據(jù)、監(jiān)測(cè)水下環(huán)境污染、海底異?；顒?dòng)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?dòng),都離不開網(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?！霸?G、5G時(shí)代,我們還未考慮在水下進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)覆蓋,但到了6G時(shí)代應(yīng)進(jìn)行相關(guān)規(guī)劃?！表?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(gè)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(zhǎng)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(huì)達(dá)到100Gbps,單信道帶寬也會(huì)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?！暗皖l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(shí),你的通訊信號(hào)可能會(huì)因此中斷。甚至你用一張紙,都可能擋住它?！辈贿^萬屹同時(shí)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?！?/p>

在項(xiàng)立剛看來,6G網(wǎng)絡(luò)還會(huì)是一個(gè)全新組織的智能化網(wǎng)絡(luò),能對(duì)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(huì)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(duì)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(duì)信號(hào)穩(wěn)定性的要求可以略低一點(diǎn)。

“針對(duì)不同時(shí)段、不同用戶類型和不同業(yè)務(wù),智能化管理系統(tǒng)會(huì)采取多樣化的計(jì)費(fèi)方式。比如在智能交通場(chǎng)景下,因?yàn)閷?duì)網(wǎng)絡(luò)品質(zhì)的要求較高,因此對(duì)它收取的流量費(fèi)也會(huì)相對(duì)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(shí)尚早?萬屹對(duì)此回應(yīng)稱:“搞科研一般都要超前于市場(chǎng)應(yīng)用。有一句話叫‘使用一代、研究一代、儲(chǔ)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(chǎng),這個(gè)時(shí)候啟動(dòng)下一代通信技術(shù)的研發(fā)工作很正常?！?/p>

苗圩在此前接受媒體采訪時(shí)稱,隨著移動(dòng)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(gè)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(duì)傳輸速度、網(wǎng)絡(luò)延遲時(shí)間、帶寬、覆蓋范圍等方面的要求將會(huì)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(dòng)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(shì)?！半S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(gè)人去國(guó)外旅游,發(fā)現(xiàn)手機(jī)在其他國(guó)家也能正常上網(wǎng)、打電話,這就是因?yàn)楦鲊?guó)的標(biāo)準(zhǔn)是統(tǒng)一的。”

因此,從這一發(fā)展趨勢(shì)來看,6G標(biāo)準(zhǔn)很有可能同5G一樣,由國(guó)際移動(dòng)通信標(biāo)準(zhǔn)化組織統(tǒng)一制定。一項(xiàng)標(biāo)準(zhǔn)里會(huì)包含各種知識(shí)產(chǎn)權(quán),這也是各國(guó)競(jìng)相著手研制6G的原因——掌握更多的專利,這會(huì)給今后產(chǎn)品的銷售收益帶來基礎(chǔ)性影響。