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首部6G白皮書勾勒6G發(fā)展愿景

2019-11-21 08:55 stpi.narl

導讀:6G將是2030年無線通信的基礎(chǔ),讓使用者享有高達1 Tbps的傳輸速度。

由芬蘭奧盧大學(University of Oulu)創(chuàng)辦的6G Flagship于2019年9月9日出版了首部關(guān)于未來第六代行動通訊發(fā)展的6G白皮書──《“Key Drivers and Research Challenges for 6G Ubiquitous Wireless Intelligence” 無處不在的6G無線智能之主要驅(qū)動因素及研究挑戰(zhàn)》。

該6G白皮書認為,6G將是2030年無線通信的基礎(chǔ),讓使用者享有高達1 Tbps的傳輸速度。6G的用途將以數(shù)據(jù)應(yīng)用傳輸為核心,借助更廣泛的物聯(lián)網(wǎng)與人工智能技術(shù),創(chuàng)造出新的智能服務(wù)與應(yīng)用,例如,混合現(xiàn)實(XR)眼鏡、機器人、自駕車等。在頻譜分配方面,要實現(xiàn)1 Tbps的傳輸速度,則必須根據(jù)其特性來安排THz頻段的利用。

6G Flagship在2019年3月舉辦了第一場6G無線通信高峰會,邀集了來自29個國家的電信業(yè)者、電信監(jiān)管單位和學術(shù)相關(guān)人士共同討論未來6G的發(fā)展。以下就該6G白皮書摘出了重點:

推動6G的社會和商業(yè)驅(qū)力:6G的發(fā)展將會比5G更全盤的考慮到環(huán)境永續(xù)性以及將來數(shù)據(jù)市場的需求。此外,6G也更加強調(diào)由各個社群的參與共同形塑出將來6G發(fā)展的需求。

6G的應(yīng)用情境和新裝置:將來高分辨率影像、感測技術(shù)、精準定位、穿戴式顯示器、行動機器人、無人機、專門化處理器和無線通信等技術(shù),將會創(chuàng)造出新的虛擬和混合式現(xiàn)實服務(wù)以及自動化的交通和物流系統(tǒng)。這些技術(shù)將會是未來6G的應(yīng)用情境。此外,6G白皮書還預(yù)言,未來智能手機將會被具有延展現(xiàn)實(XR)體驗的智能眼鏡所取代。

6G的關(guān)鍵績效指標:6G白皮書列出了6G所需達成的無線通信技術(shù)指標,例如要達到最高1Tbps的傳輸速率、10公分至1公尺范圍內(nèi)的定位精準度、10倍的能源效率等。還有,6G的發(fā)展也應(yīng)該符合例如安全性、開源(open source)、對環(huán)境發(fā)展的永續(xù)性等其他方面的指標。

無線傳輸?shù)募夹g(shù)挑戰(zhàn):在傳輸技術(shù)方面,由于6G要提供1Tbps的傳輸速率,與正要開始商用的5G(10Gbps)相比,6G的傳輸速率將會是5G的100倍。因此,要達成如此高的傳輸速率便需要利用到太赫茲頻段(THz)。同時,6G還需要運用比現(xiàn)今的正交調(diào)變技術(shù)(QAM、OFDM)更先進的調(diào)變技術(shù),才能承載如此高頻高速的數(shù)據(jù)傳輸。

6G的隱私保護和數(shù)據(jù)安全性:由于物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)將產(chǎn)生了各式各樣的用戶數(shù)據(jù),而對于這些隱私數(shù)據(jù)應(yīng)該建立起明確的使用規(guī)則才能保護用戶的穩(wěn)私。而在安全性方面,6G白皮書指出,6G應(yīng)以物理層的加密來保護數(shù)據(jù)的安全性,例如應(yīng)用量子密鑰分發(fā)(quantum key distribution, QKD)、無線電指紋(RF fingerprinting)等新的加密技術(shù)。

6G將會是一套全面性的服務(wù)架構(gòu):6G的發(fā)展在于數(shù)據(jù)傳輸?shù)募夹g(shù),還包含了邊緣運算、精準定位、感測、安全性和隱私等所有將來新服務(wù)所需的技術(shù)規(guī)劃。

6G將打破現(xiàn)有電信市場的生態(tài)體系。因為數(shù)據(jù)經(jīng)濟的興起,6G時代預(yù)計會有新的通訊服務(wù)業(yè)者出現(xiàn),并打破現(xiàn)有電信市場的生態(tài)體系。同時,未來6G將趨向更小的范圍及更高的頻率,以及加強室內(nèi)網(wǎng)絡(luò)的使用、促進城市與室內(nèi)空間的網(wǎng)絡(luò)共享,此特性將促使「本地運營商」(local operator)模式的發(fā)展。

雖然5G才剛開始中,但現(xiàn)在已有許多機構(gòu)開始研究6G了。尤其,中國在5G取得領(lǐng)先后,2019年11月,中國科學技術(shù)部對外宣布將整合相關(guān)政府部門成立6G研發(fā)小組,開始進行6G技術(shù)的研發(fā)。另外,日本以電信業(yè)者NTT領(lǐng)軍,攜手Intel和Sony等大型企業(yè)成立了IOWN(Innovative Optical and Wireless Network)聯(lián)盟,以光子網(wǎng)絡(luò)(photonics network)和數(shù)字孿生計算(digital twin computing)為技術(shù)核心,希望搶占6G技術(shù)標準的地位。

雖然目前還未能看出將來6G的具體樣貌為何,但從這些最新的信息當中可以約略的歸結(jié)出,將來6G技術(shù)勢必會朝頻譜中更高頻率(THz、紅外線區(qū)段)的區(qū)段移動,以及會涵蓋除了傳輸技術(shù)之外的更多相關(guān)技術(shù)應(yīng)用。