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    5G尚未普及 6G呼啸而来?

    2019-03-20 09:25:59 来源: 科技日报 作者: 胡定坤

    实习记者 胡定坤

    5G尚未普及,美国号称开始研发6G。到底是“尝鲜”5G,还是等等6G?

    2月21日,美国总统特朗普发推特“我希望5G乃至6G早日在美国落地”。日前,美国联邦通信委员会朝着特朗普的指示迈出了第一步,决定开放95千兆赫到3太?#20806;?#39057;段,供6G实验使用。

    纽约大学教授泰德·拉帕波特发表声明:“联邦通信委员会已经启动了6G的竞赛。”难道我们还没有享受到5G部署的红利,网速更快的6G已经呼啸而来?6G到底是“小荷才露尖尖角”还是“妖娆全在欲开时?#20445;?#31185;技日报记者就此采访了芬?#21450;?#21346;大学博士后、无线通信专家何继光。

    图片来自网络

    关键?#38469;?#20173;在摸索

    “5G布网还没完成,甚至国际标准都没有完全制定好。6G还在起步阶段,刚刚开始研究,甚至没有清晰的概念定义,其关键?#38469;?#20173;在摸索之中。”何继光告诉记者,从开始研究到?#38469;?#25104;熟需要时间。?#35775;?#22312;2013年?#25512;?#21160;了METIS项目(2020年信息社会与移动无线通信助推器),开展5G的研究,但直到2015年项目结束,关键?#38469;?#37117;没有完全确定。“作为?#24187;?#26080;线通信研?#31354;擼?#25105;相信6G总有一天会到来,但现在仍是完善5G、摸索6G的时段。”

    “太?#20806;?#34987;很多人认为是6G的关键?#38469;?#20043;一。事实?#24076;?#22826;?#20806;?#33021;否用于无线通信还在论证。”何继光介绍,之前太?#20806;?#20027;要用于雷达探测、医疗成像,在无线通信方面的应用也是近两年才开始研究。它的特点是频率高、通信速率高,理论上能够达到太字节每秒(TB/S),但实际上哪种应用需要如此高的网速尚无定论。而且太?#20806;?#26377;明显的缺点,那就是传输距离短,易受?#20064;?#29289;干扰,现在能做到的通信距离只有10米左右,而只有解决通信距离问题,才能用于现有的移动通信蜂窝网络。此外,通信频率越高对?#24067;?#35774;备的要求越高,需要更好的性能?#22270;?#24037;工艺。这些?#38469;?#38590;题短时间内很难解决。

    路线方案尚需验证

    “目前,国际通信?#38469;?#30740;发机构相继提出了多种实现6G的?#38469;?#36335;线,但这些方案都处于概念阶段,能否落实还需验证。”何继光表示,奥卢大学无线通信中心是全球最先开始6G研发的机构,目前正在从无线连接、分?#38469;?#35745;算、设备?#24067;?#26381;务应?#30431;?#20010;领域着手研究。

    无线连接是利用太?#20806;?#29978;至更高频率的无线电波通信;分?#38469;?#35745;算则是通过人工智能、边缘计算?#20154;?#27861;解决大量数据带来的时延问题;设备?#24067;?#20027;要面向太?#20806;?#36890;信,研发对应的天线、芯片等?#24067;?#26381;务应用则是研究6G可能的应用领域,如自动驾驶等。“目前也只是有这四个方向,具体的细节还没有明确。”

    记者了解到,韩国SK集?#21028;?#24687;通信?#38469;?#20013;心曾在2018年提出了“太?#20806;?去蜂窝化结构+高空无线?#25945;ǎ?#22914;卫星等)”的6G?#38469;?#26041;案,不仅应用太?#20806;?#36890;信?#38469;酰?#36824;要彻底变革现有的移动通信蜂窝架构,并建立空天地一体的通信网络。

    何继光指出,SK集团提到的去蜂窝化结构是当前的研究热点之一,即基站未必按照蜂窝状布置,终端也未必只和一个基站通信,这确?#30340;?#25552;高频谱效率,瑞典林雪平大学的研究团队最早提出了去蜂窝结构构想。但这一构想能否满足6G时延、通信速?#23454;?#25351;标,还需要验证。

    除了SK集团,美国贝尔实验室也提出了“太?#20806;?网络切片”的?#38469;?#36335;线。这些方案在?#38469;?#32454;节上都需要长时间试验验证。

    推广应用成本高昂

    “无线通信进一步发展,大量投?#26102;?#19981;可少。”何继光谈到,要提高通信速?#35270;?#20004;个方案:一是基站更密集,部署量增加,虽然基站功?#22763;梢越?#20302;,但数量增加仍会带来成本上升;第二种方案就是使用更高频率通信,比如太?#20806;然?#32773;毫米波,但高频?#35782;?#22522;站、天线等?#24067;?#35774;备的要求更高,现在进行太?#20806;?#36890;信?#24067;?#35797;验的成本已经超出一般研究机构的承受能力。另外,从基站天线数上来看,4G基站天线数只有8根,5G能够做到64根、128根甚至256根,6G的天线数可能会更多,基站的更换也会提高应用成本。

    “不改变现有的通信频段,只依靠通过算法优化等措施很难实现设想的6G愿景,全部替换所有基站也不现实。”何继光认为,未来很有可能会采取非独立组网的方式,即在原有基站等设施的基础上部署6G设备,6G与5G甚至4G、4.5G网络共存,6G主要用于人口密集区域或者满足自动驾驶、远程医疗、智能工厂等垂直行业的高端应用。

    其实,普通百姓对几十个G,甚至每秒太字节的速率没有太高需求,况且如果6G以毫米波或太?#20806;?#20026;通信频率,其移动终端的价格必然不菲。

    “6G在未来?#25913;?#21487;能在?#38469;?#19978;有所突破,但距离应用部署为时尚远。”何继光预测,一方面从事6G研发的科研机构还比较少,?#38469;?#21457;展仍需要时间;另一方面?#38469;?#33719;得突破后的标准化也需要时间。

    从?#38469;?#30340;发展看,6G一定会到来。但有需求才?#23633;际酰?G的?#38469;?#25351;标能够在很长时间内满足大部分的行业应用,而且推广普及5G的投入也很高。除非社会发展对6G有非常紧迫的需要,否则不会在很短时间内用6G替换5G。(科技日报?#26412;?月19日电)

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