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漫談6G,為時過早?

漫談6G,為時過早?

圖檔來源@視覺中國

文 | 新眸,作者|葉靜,編輯|桑明強

自5G逐漸規模應用後,關于6G的讨論就層出不窮。

從2018年國内着手研究6G,到紐約大學、加州大學進行太赫茲6G方向預研;從建立6G聯盟,到SKTelecom與諾基亞和愛立信簽署了相關協定,以加強在6G網絡研發方面的合作;除了國内,美國、俄羅斯、日本以及歐盟都在緊鑼密鼓地開展6G研讨,一時間,6G似乎比元宇宙還火。

按照過去經驗來看,移動通信技術基本上保持着“十年1G”的疊代周期。

每一代移動通信技術的誕生,都出于解決行業發展所面臨的難題,并且,新一代通信技術變革,對上一代的降維打擊往往是颠覆性的。比如最早的1G,它僅僅提供了移動語音電話的解決方案,類似大哥大這類傳呼機;到了2G,移動語音和短信應用開始普及;3G是資料網絡通信的時代,網際網路應用生态也在此時開始生根發芽;4G是移動網際網路的黃金年代;5G在于萬物互聯。

可能是3G到4G過于絲滑,5G的到來,并沒有引起全民換機潮,并且,輿論對6G的看法也兩極分化:正面的聲音認為6G是大勢所趨;反面觀點則認為6G就是炒概念,沒有人真的需要6G。當然,争議并不是最重要的議題,很多人還沒搞明白6G究竟是什麼,以及6G會改變什麼。

從人到智能體

早在2019年,SantiagoTenorio(沃達豐網絡架構總監)就曾表示,“行業應該把6G變成‘無G’(no-G)。”在他看來,目前的技術已經到頂,除了更新服務和應用程式,幾乎沒有什麼根本上的改進餘地,6G是子虛烏有的事情。到了去年8月,IEEE曾面向數百名電信網絡行業專家,展開對6G看法的調研,結果過半數的人更傾向認為,6G是在5G基礎上的一個更新延續,而非颠覆。

就像廣泛使用的4G,基于網絡資料傳輸速率大幅提升,移動網際網路催生了大量的新業态,直播就是最典型的案例。但4G能較好比對消費級應用場景,卻難以适配更進階的運算場景:比如AI領域資訊收集和處理,是以人們起初對于5G的認知,更多地停留在網速更快這一層面上。

但實際上,5G不僅讓智能家居、智能穿戴、遠端醫療、智慧城市等新概念逐漸實作,并且帶來新的商機,對個人也包括行業都會有改變。

根據《華為6G白皮書》,與前幾代移動通信技術相比,6G将在5G基礎上,從“連接配接的事物”演變為“連接配接的智能”。結合AI、雲計算及大資料技術的發展,賦能萬事萬物,實作智能泛在連接配接,6G的主流應用也将會是XR雲服務、觸覺回報、全息顯示等。

這裡就不得不提到一個老概念:數字孿生。

使用場景上,數字孿生基于實體世界生成一個數字化的孿生虛拟世界,實體世界的人和人、人和物、物和物之間将可以通過數字化世界來傳遞資訊。它最早被用在飛機發動機的預測性維護上,而“人的數字孿生”是通過在人體内使用大量智能傳感器,采集現實人體的各種器官資料,數字化重建後形成數字人。

漫談6G,為時過早?

圖:6G場景(來源:中國移動研究院)

在6G的一些設想中,未來人們是能夠傳遞觸覺、嗅覺、味覺的,甚至人的情感都可以傳遞和互動,當然,這種語境下科幻色彩有些過于濃厚,是以導緻一些人士認為6G是非必要的。

6G的技術原理

接下來我們聊聊6G的技術層面。

衆所周知,從1G到5G,為了提高無線鍊路的速率和容量,移動通信總向着更多的頻譜、更高的頻段去擴充。據《日經新聞》報道,日本現行的5G通信,以6GHZ以下的頻段為主,速度和4G并沒有太大差異。之是以早早展開6G技術攻防戰,是為了應對未來以太赫茲運用、人造衛星技術等科技競争。

補充一個知識點:太赫茲是一個頻率機關,1THz=1000GH,基于太赫茲技術,6G網速能夠達到5G網速的50倍以上,也就是說,在6G時代,室内的精準度誤差可能會降到10厘米以内,而在室外精準度的誤差也不會超過1米。

作為高速寬帶的通信載體,太赫茲波具有極高的方向性和穿透能力,是以适用于惡劣環境下的短距離保密通訊,也适用于高帶寬需求的衛星通信領域。國際通訊聯盟認為6G如果要變成以太赫茲技術為基礎的超高速網絡,需要開拓的是100GHz-10THz的頻段範圍。

因為之前手機通信網絡主要以光纖連接配接的基站接入網際網路為基礎,由于6G的應用場景将會更豐富,考慮到近空和海面、高山、沙漠等地面基站搭建的困難,将使用低軌道衛星和飛行在平流層的高空僞衛星無人機,衛星通信将是傳統地面移動通信系統的重要補充,空天地一體化的覆寫成為趨勢。

也有行業專家認為,不同于目前手機通信網絡以光纖連接配接的基站作為基礎,“6G網絡将實作地面無線與衛星通信的連接配接。”這樣一來,網絡信号無縫抵達,理想狀态下能夠覆寫世界的各個角落,甚至讓荒僻地區的人們都能接受遠端醫療和教育,并且,在衛星系統與地面網絡的關聯下,進行更為精準的天氣預測,做到快速應對突發自然災害。

但不得不說的是,對于太赫茲技術,我們仍需理性。

一般來說,網絡的疊代分為兩個層面,一是傳輸,二是應用。傳輸指的是硬體層面,比如基站、晶片這些,應用主要是指軟體。因為4G已經落實到具體的軟體應用,是以能在一定程度上改變我們的生活方式,4G的成功讓5G和6G壓力陡增,是以我們經常能聽到:雖然大家天天在談5G,但5G也隻在硬體次元上是成熟狀态,距離實際的規模應用還有很長一段距離,至于6G,仍停留在理論方面。

聞庫(中國通信标準化協會副理事長)曾表示,“太赫茲作為6G的重要技術方向,前提基礎還是要先把毫米波培育成熟。”這背後的原因很簡單,現在4G、5G用的毫米波仍存在覆寫能力弱、建網成本高企、終端生态不成熟等問題亟需解決。

換句話說,就算到了6G時代,太赫茲波也有可能遭遇類似問題。如果說MassiveMIMO(大規模天線技術)是5G的标志性技術,那麼6G的主要方向,還是在于如何提升場景适應性、降低系統開銷、簡化計算、提升多使用者配對效率等方面。

人們通常會認為AI給5G打開了一扇窗,5G能讓AI變得更泛在,“萬物互聯”就是在這樣的基礎上被提出。那麼問題來了,誰會敲開6G的需求大門,“萬物智聯”是真命題還是僞命題,這些問題都要等到6G标準出來才能回答。

6G距離我們有多遠?

通信技術的更疊不比其他,一般來說,先有标準後有應用。

但需要注意的是,标準往往來自于場景規模應用的直接回報,6G也不例外,與其說業界在為6G技術競合,倒不如說為标準尋找真正意義上的試驗田。就目前來看,雖然業界還沒有制定出6G統一标準,但對6G商用化程序已經達成了初步共識,并規劃出了時間線雛形,去年科技風雲榜大會上,王建宙(中國移動原董事長)曾表示,“到2030年,6G将會商用。”

在5G尚未完全普及之時,很多人吐槽6G注定會“起個大早,趕了個晚集”,但參考移動通信産業“用一代、做一代、看一代”的發展規律,提前備戰下一代通信技術,進行前瞻性的研發和專利儲備,并不為過。

畢竟,上升至戰略層面,這很有可能是搶占未來資訊産業制高點的關鍵。

據劉光毅(中國移動研究院首席專家)推測,基于5G的研發曆程,整個6G研發将大概分為兩個階段。第一階段(2018—2025年),願景、需求的定義和關鍵技術的研究驗證、系統概念設計與原型驗證;第二階段(2026—2030年),3GPP開始相關标準的研究和制定,“端到端”産業化推進,業務和應用培育以及商用部署。

放眼國外,芬蘭率先釋出了全球首份6G白皮書,Horizon2020組織啟動“智能網絡與服務”的6G研究項目、美國一直重視太赫茲及空天地一體化技術領域,形成了由SpaceX、Amazon、Astra和波音公司等為核心成員的低軌衛星網際網路編隊;日韓6G研究偏向校企合作,其中LG、三星建立了6G研究中心,并釋出6G白皮書,内容涵蓋了6G願景、演進趨勢、應用場景、标準化時間表等。

當我們把通信網絡的發展需求,和馬斯洛需求層次理論類比,我們不難發現,後者從人類動機的角度出發,把人的需求從低到高依次分為生理、安全、社交、尊重和自我實作,前者從1G發展至今,從基本滿足人與人之間的通信需求,到滿足各種生活場景需求,再到人與物、物與物間的高速連接配接,通信技術已經成為連接配接真實實體世界與虛拟數字世界的紐帶。

但摩爾定律的失效,不免讓我們停下來思考:6G漫談,是否為時過早?

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