近日,工信部表示,要在发展5G的同时考虑下一代通信技术演进,为6G发展提前谋划,这是国家放出的信号,发展5G的同时,也要同步推进6G的研发,争取在下一代通信技术,让我国仍然处于全球领先的地位。那么到底什么是6G,跟5G相比,6G有哪些优势呢?6G会给我们带来什么改变?各国的研发进程如何?
大家平时可能都说4G、5G、6G,而时间上这里面的G就是代的,全称是6-Generation,简称6G,特指第六代移动通信标准,而它也是一个无线网络移动通信技术。
6G有2个显著的特点
1、6G将使用太赫兹频段,也就是100GHz-10THz,这个要比5G的频段高很多,进入了亚毫米波频段。
其实人类使用的无线电磁波的频率一直在升高,例如4G是在1.8GHZ以上,5G是2.6GHz以上。
当然,这也是通信技术的发展规律,因为频率越高,允许分配的带宽范围也就越大,单位时间内所能传递的数据量越多,也就是我们通常说的“网速变快了”。
这让我想起了早年间,使用2G3G的年代,打开一个网页都费劲,而现在可以用手机实时在线观看4K直播。
2、6G网络的致密化
也就是6G将会使用高密度的小型基站。
因为频率越高波长越短,信号的绕射能力也就越差,传输过程中的损耗也会随着距离的增加而增加,所以一个6G基站所能覆盖到的范围是相对有限的。
并且6G信号的频率是太赫兹级别,这个频率已经接近分子转动能级的光谱了,很容易被空气中的水分子吸收掉,所以在空间中传播的距离不像5G信号那么远,因此6G需要更多的基站覆盖。
其实5G也是如此,5G的频段也比4G高,所以5G基站的覆盖范围也比4G的小,需要铺设的基站数量也要高一些。
总之,6G时代,基站的密集度将会达到史无前例的高度。
那么,6G和5G相比,有哪些优势呢?
1、网速
其实5G的网速已经足够快了,目前我国部分一线城市的部分区域,5G的网络可以达到1Gps,按照我们通常理解的下载速度来计算,在不考虑外界因素的情况,理论下载速度可以达到128M/S,下载一个1G的电影,只需要不到10秒钟。
而6G的传输速度可以达到100Gbps – 1Tbps,比5G至少快100倍。所以,很难想象这个速度到底有多快。
2、6G的通信时延只有0.1毫秒,是5G的1/10。
3、室内定位精度可以达到10厘米、室外为1米,比5G提高10倍;
4、中断机率小于百万分之一,拥有超高可靠性。
可见,6G的优势相当之大。
会带来哪些改变?
4G改变生活,5G改变社会,6G将改变电信行业!
当下我们常说万物互联,而5G在万物互联时代将会发挥出巨大的作用,为什么这么说?是因为当所有终端设备都具有介入互联网的能力时,可以通过5G实现相互连接,做到信息实时共享、数据快速上传,这样就可以发挥各个终端的功能作用、提高他们的工作效率。
而如果进入了6G时代,那么万物之间的互联将会得到更快速、更稳定的相应,像时下很火的元宇宙,可能会在6G时代到来的时候真正爆发,因为它需要随时随地进入元宇宙,对网速有着极高的要求,因为元宇宙将会使用大量的3D动画技术。
1.工业互联网或成6G的研究重点
在谈到6G的研究重点时,中国工程院院士、未来移动通信论坛理事长邬贺铨认为6G的研究重点应该是工业互联网。5G时代,“5G+边缘计算”融合应用显著降低企业运营成本,提高生产效率,优化制造资源配置,提升产品高端化、装备高端化和生产智能化水平,推动制造业实现质量效益提高、产业结构优化、发展方式转变、增长动力转换,为工业互联网提供有力保障。但5G缺乏2B的应用方面的重点研究,6G频率高、带宽大的特点使得在车间建设基站成为可能。
2.AI应用重在能效优化和智能化适应
不同于5G时代的AI主要用于运维管理,6G将把重点放在能效优化和智能化适应上。
6G技术将重塑人们与AI的交互方式,建立丰富的应用模型,在不同场景调用和加载AI算法,同时进行AI模型的完善。
3.将实现现实和虚拟的数字孪生镜像
6G,即第六代移动通信技术,和5G相比最直接的飞跃无疑是网速。6G网络的频段是太赫兹频段,5G网络则是毫米波段。据了解,6G网络的传播速度将是5G的100倍,几乎能达每秒1TB,这样的网速有望降低时延,促进无人驾驶、无人机等技术的发展。
在6G以前,无论是4G还是5G,都只是连接人与人、物与物,以及物与人的网络;但6G不仅是一个网络,更是一台巨型的覆盖全球的人工智能计算机,6G实现了互联网和通信网真正的统一。通信网的基础作用是建立通信的接口,通信网建立后,人们可以通话,可以传递信息;而互联网在本质上是一个“计算机的网”。在6G以前,互联网和通信网唯一的联结在于通信网为互联网的连接提供物理基础。例如各大运营商提供的基础光纤、各种通信基站等就是实现互联网连接必要的物理基础。6G在通信网的基础上融合了计算的功能,形成了一个遍布全球的、移动状态的、泛在化的计算机。
东南大学教授、紫金山实验室首席科学家尤肖虎在第二届全球6G技术大会中表示,在6G时代,原有5G三大应用场景的关键指标能力将有量级提升,同时还会产生如通感算控融合、天地一体化、联邦AI等新的应用场景,并可能派生出一些新的关键指标体系,包括安全程度、覆盖特性、网络智能化程度等。
中国工程院院士、北京邮电大学教授张平认为,6G将实现数字孪生、智慧泛在,未来的应用场景包括全息交互、虚拟旅行、沉浸式社交等。而对于6G潜在关键技术,一方面是传统技术增强,如太赫兹、可见光等;另一方面是创新技术,如量子通信、AI赋能等。
另外,6G还是一个地面无线与卫星通信相链接的通信方式,有了卫星的加持,可以实现全球无缝覆盖,信号能够抵达地球上任何一个地方,例如偏远的深山老林和乡村,荒芜的沙漠地区等等,给那里的人们带去远程教育、远程医疗。同时,集合一些功能性卫星,还可以实现天气精准预报、快速监测重大自然灾害等,有很强的实用价值。
可以预见,6G在未来的空间通信、智能交互、触觉互联网、情感和触觉交流、多感官混合现实、机器间协同、全自动交通、远程教育、远程医疗等场景中,获得巨大的发挥空间。
各国的研发进程如何?
在5G时代,中国处于领先地位,华为5G方面的专利数量位列世界第一,中兴位列第三。而在6G时代,我们将很有可能继续保持领先的优势。
其实早在2018年3月,工信部就表示,我们中国已经着手研究6G。
2019年11月3日,科技部会同发展改革委、教育部、工业和信息化部、中科院、自然科学基金委在北京组织召开6G技术研发工作启动会,宣布成立了国家6G技术研发推进工作组、国家6G技术研发总体专家组。
同年,广东省新一代通信与网络创新研究院联合清华大学、北京邮电大学、北京交通大学、中兴通讯股份有限公司、中国科学院空天信息创新研究院共同开展了 6G 信道仿真、太赫兹通信、轨道角动量等 6G 热点技术研究。
2020年11月,北邮6G项目获得2020年国家重点研发计划“宽带通信与新型网络”重点专项资助。
2021年11月16日,工信部发布《“十四五”信息通信行业发展规划》。
2022年1月4日,紫金山实验室发布国际领先水平重大原创成果——360-430GHz太赫兹100/200Gbps实时无线传输通信实验系统,创造出目前世界上公开报道的太赫兹实时无线通信的最高实时传输纪录。
当然,世界上部分其他国家也在做6G方面的努力,例如:
包括芬兰也是从2018年开始,布局6G技术的研究。
美国也于2019年3月15日,决定开放“太赫兹波”频谱。
同年,韩国的三星和LG分别设立6G研究中心。
日本在2020年4月8日宣布,要在2025年确立6G主要技术的战略目标,并计划在2030年实现6G实用化。
同年,俄罗斯科学家开发出6G相关设备。
2021年8月,LG进行了6G太赫兹频段的无线信号传输测试,测试的距离超过了100米等等。
总之,我国在6G方面,研发时间早、投入资源多、研究成果好。所以未来,中国6G还将处于全球第一梯队。
展望
按照网络发展的传统规律看,2020-2024年是5G网络的建设期,2025年-2028年是完善期,所以很有可能在2029年前后开始引入6G,大家还是别太着急了。
那么好,关于6G咱们就聊到这儿,大家有什么想法,可以在评论区留言,一起参与讨论!
来源:万大叔,智能制造网,华商报