6G聲浪此起彼伏 不少公司已開始啟動(dòng)6G研究

當(dāng) 5G 的 R16、R17 還沒落地的時(shí)候，6G 的聲浪已經(jīng)此起彼伏，一方面可能由于通信行業(yè)喜歡不斷看向未來(lái)的習(xí)慣，另一方面也可能是因?yàn)槿藗儩撘庾R(shí)中信奉的逢雙才是正式版的信條。

盡管 3GPP 預(yù)計(jì)在2023 年才開展 6G 的研究，在 2025 年下半年開始對(duì) 6G 進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)化。但隨著不少公司已經(jīng)開始啟動(dòng) 6G 研究，并在不同場(chǎng)合展望 6G 的愿景，對(duì)于 6G 目前已經(jīng)足已管中窺豹。

頻段的探索

5G 時(shí)代，通信業(yè)已經(jīng)開始了對(duì)于頻段的探索，頻段不再局限于 Sub-6GHz，開始利用資源更豐富的毫米波頻段，來(lái)實(shí)現(xiàn)更高的速率與更低的延遲，進(jìn)而實(shí)現(xiàn) 5G 的 10Gbps，甚至是 20Gbps 的峰值速率。

6G 將會(huì)進(jìn)一步對(duì)更高頻段進(jìn)行探索，除了目前開始在 5G 中應(yīng)用的毫米波頻段外，太赫茲已經(jīng)被普遍提及。不過隨之而來(lái)的技術(shù)難題也可想而知，由于頻率更高，單一基站的覆蓋范圍可能只有 100 多米，同時(shí)信號(hào)的穿透能力肯定更加有限，這就意味著基站的密度會(huì)更大，實(shí)現(xiàn)連續(xù)覆蓋的難度會(huì)更高。

由于要使用太赫茲，聯(lián)合處理的方法比如信源信道聯(lián)合編碼、語(yǔ)音和通信結(jié)合等同樣需要解決。業(yè)內(nèi)已經(jīng)開始預(yù)計(jì)會(huì)在 6G 時(shí)代使用全雙工技術(shù)，告別目前時(shí)間、頻率、空間分開的情況，可以實(shí)現(xiàn)同樣頻段同樣資源。天線問題無(wú)疑將會(huì)更復(fù)雜，目前 5G 設(shè)備的頻段組合已經(jīng)成倍上升，增加了太赫茲后肯定會(huì)再翻上幾倍。

甚至除了太赫茲外，衛(wèi)星通訊同樣已經(jīng)被考慮到 6G 網(wǎng)絡(luò)中。近期的消息已經(jīng)顯示，蘋果iPhone將會(huì)在后續(xù)產(chǎn)品中支持低軌衛(wèi)星的通訊能力，SpaceX 在向美國(guó)聯(lián)邦通信委員會(huì) (FCC) 提交的文件也顯示，其準(zhǔn)備在 6 個(gè)月內(nèi)發(fā)射近 1300 顆 Starlink 星鏈衛(wèi)星。這無(wú)疑也正在為 6G 時(shí)代埋下伏筆。衛(wèi)星通訊能力的引入也將解決以往蜂窩通訊時(shí)代的覆蓋難題。

多維度覆蓋

目前，5G 地面蜂窩系統(tǒng)覆蓋了地球表面不到 10%，具體約 7% 左右，而6G 實(shí)際想實(shí)現(xiàn)覆蓋的空天地海的一體化。Starlink 大量發(fā)射衛(wèi)星的目的就在于實(shí)現(xiàn)全域覆蓋。

實(shí)際上，在目前的生產(chǎn)生活領(lǐng)域有著大量的信號(hào)盲區(qū)，例如科考活動(dòng)集中的北極區(qū)域，只能依靠銥星系統(tǒng)進(jìn)行通信，對(duì)于高帶寬網(wǎng)絡(luò)的覆蓋有著巨大需求。同樣在沿海的大量航線中，同樣沒有蜂窩網(wǎng)絡(luò)的覆蓋，存在著大量寬帶覆蓋盲區(qū)，衛(wèi)星通信無(wú)疑將會(huì)解決這一問題。

不過，如果通過衛(wèi)星實(shí)現(xiàn)廣域覆蓋，也存在服務(wù)質(zhì)量能否有保障的問題，容易出現(xiàn)業(yè)務(wù)分配的不均衡，StarLink 這種規(guī)模的低軌衛(wèi)星成本還是過高，設(shè)計(jì)中的規(guī)模換能力還是會(huì)導(dǎo)致效費(fèi)比太低。而高軌衛(wèi)星又存在著回傳延遲，高軌資源不充分的問題。

與此同時(shí)，大量衛(wèi)星的升空上天還存在著環(huán)境保護(hù)的問題，天文學(xué)家目前在觀測(cè)自然星體的過程中，已經(jīng)開始出現(xiàn)了被衛(wèi)星干擾的問題，隨著更大規(guī)模發(fā)射活動(dòng)的進(jìn)行，天文學(xué)家將會(huì)更加難以了解外太空的世界。隨著未來(lái)衛(wèi)星到達(dá)使用年限，還存在著巨大的太空垃圾問題。

除了解決廣域覆蓋的問題外，深度覆蓋同樣需要進(jìn)行，其旨在消除盲點(diǎn)，提升弱覆蓋區(qū)域的覆蓋能力以及用戶的通信體驗(yàn)，為了實(shí)現(xiàn)無(wú)處不在的智能通信，6G 系統(tǒng)對(duì)深度覆蓋率要求將接近 100%。

另外，人工智能的地位將更加重要，預(yù)計(jì)在 R18 開始將會(huì)為 6G 進(jìn)行鋪墊，其中重要的一點(diǎn)就在于，人工智能將會(huì)在基站中發(fā)揮作用，產(chǎn)業(yè)將會(huì)設(shè)計(jì)由數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)的端到端無(wú)線系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)具備機(jī)器學(xué)習(xí)能力的空口設(shè)計(jì)，實(shí)現(xiàn)動(dòng)態(tài)化優(yōu)化無(wú)線系統(tǒng)的性能和效率，例如可動(dòng)態(tài)空口適應(yīng)、跨網(wǎng)絡(luò)和終端的聯(lián)合訓(xùn)練、模型共享和分布式推理。

6G 時(shí)代，無(wú)疑將會(huì)朝著上天下海入地均有網(wǎng)絡(luò)的目標(biāo)前行。

云與連接

5G 無(wú)疑正在朝著物聯(lián)網(wǎng)的愿景邁進(jìn)，工業(yè)中的大量設(shè)備，生活中儀器儀表都將具備連接能力。當(dāng)然，如今在垂直行業(yè)的推廣還存在著成本難題，一方面應(yīng)用方認(rèn)為通信模組的成本較高，大規(guī)模應(yīng)用后花費(fèi)較多。另一方面，模組廠商也常年薄利求生。要想壓下價(jià)格，恐怕還真不是輕而易舉能解決的課題。

然而 6G 時(shí)代更是豪言每一粒沙都要接入網(wǎng)絡(luò)，給沙子裝上模組自然不可能，但至少可能得每一把鏟子都能具備連接力了。但這無(wú)疑更是一個(gè)巨大的成本問題，至少 5G 模組的成本問題還懸而未決，6G 時(shí)代如果需要支持更多頻段，通過更先進(jìn)的制程騰出空間，才能放入“鏟子”中的話，那么恐怕并不是每個(gè)人都買得起這樣一把“鏟子”，也許信號(hào)是實(shí)現(xiàn)了全面覆蓋，但數(shù)字鴻溝的問題卻會(huì)卡在錢上。

萬(wàn)事萬(wàn)物的連接，也將讓云變得更加重要，每個(gè)人手持終端中的系統(tǒng)將會(huì)全面云化，工作娛樂也更加依賴云，也許屆時(shí)連接力會(huì)比本地算力更加重要。這也意味著安全性將更加重要，數(shù)據(jù)如何脫敏，隱私如何保護(hù)，云端會(huì)不會(huì)監(jiān)守自盜，都將是更為嚴(yán)峻的課題。

關(guān)鍵詞： 6G 聲浪 此起彼伏 研究