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初窥6G时代:频段的探索、广域覆盖、云与连接太赫兹已经被普遍提及

2021-10-11 13:18 新商报网                     来源: IT之家   阅读量:8419   

当 5G 的 R16,R17 还没落地的时候,6G 的声浪已经此起彼伏,一方面可能由于通信行业喜欢不断看向未来的习惯,另一方面也可能是因为人们潜意识中信奉的逢双才是正式版的信条。

尽管 3GPP 预计在 2023 年才开展 6G 的研究,在 2025 年下半年开始对 6G 进行标准化但伴随着不少公司已经开始启动 6G 研究,并在不同场合展望 6G 的愿景,对于 6G 目前已经足已管中窥豹

频段的探索

5G 时代,通信业已经开始了对于频段的探索,频段不再局限于 Sub—6GHz,开始利用资源更丰富的毫米波频段,来实现更高的速率与更低的延迟,进而实现 5G 的 10Gbps,甚至是 20Gbps 的峰值速率。

6G 将会进一步对更高频段进行探索,除了目前开始在 5G 中应用的毫米波频段外,太赫兹已经被普遍提及不过随之而来的技术难题也可想而知,由于频率更高,单一基站的覆盖范围可能只有 100 多米,同时信号的穿透能力肯定更加有限,这就意味着基站的密度会更大,实现连续覆盖的难度会更高

由于要使用太赫兹,联合处理的方法比如信源信道联合编码,语音和通信结合等同样需要解决业内已经开始预计会在 6G 时代使用全双工技术,告别目前时间,频率,空间分开的情况,可以实现同样频段同样资源天线问题无疑将会更复杂,目前 5G 设备的频段组合已经成倍上升,增加了太赫兹后肯定会再翻上几倍

甚至除了太赫兹外,卫星通讯同样已经被考虑到 6G 网络中近期的消息已经显示,苹果 iPhone 将会在后续产品中支持低轨卫星的通讯能力,SpaceX 在向美国联邦通信委员会 提交的文件也显示,其准备在 6 个月内发射近 1300 颗 Starlink 星链卫星这无疑也正在为 6G 时代埋下伏笔卫星通讯能力的引入也将解决以往蜂窝通讯时代的覆盖难题

多维度覆盖

目前,5G 地面蜂窝系统覆盖了地球表面不到 10%,具体约 7% 左右,而 6G 实际想实现覆盖的空天地海的一体化Starlink 大量发射卫星的目的就在于实现全域覆盖

实际上,在目前的生产生活领域有着大量的信号盲区,例如科考活动集中的北极区域,只能依靠铱星系统进行通信,对于高带宽网络的覆盖有着巨大需求同样在沿海的大量航线中,同样没有蜂窝网络的覆盖,存在着大量宽带覆盖盲区,卫星通信无疑将会解决这一问题

不过,如果通过卫星实现广域覆盖,也存在服务质量能否有保障的问题,容易出现业务分配的不均衡,StarLink 这种规模的低轨卫星成本还是过高,设计中的规模换能力还是会导致效费比太低而高轨卫星又存在着回传延迟,高轨资源不充分的问题

与此同时,大量卫星的升空上天还存在着环境保护的问题,天文学家目前在观测自然星体的过程中,已经开始出现了被卫星干扰的问题,伴随着更大规模发射活动的进行,天文学家将会更加难以了解外太空的世界伴随着未来卫星到达使用年限,还存在着巨大的太空垃圾问题

除了解决广域覆盖的问题外,深度覆盖同样需要进行,其旨在消除盲点,提升弱覆盖区域的覆盖能力以及用户的通信体验,为了实现无处不在的智能通信,6G 系统对深度覆盖率要求将接近 100%。

另外,人工智能的地位将更加重要,预计在 R18 开始将会为 6G 进行铺垫,其中重要的一点就在于,人工智能将会在基站中发挥作用,产业将会设计由数据驱动的端到端无线系统,实现具备机器学习能力的空口设计,实现动态化优化无线系统的性能和效率,例如可动态空口适应,跨网络和终端的联合训练,模型共享和分布式推理。

6G 时代,无疑将会朝着上天下海入地均有网络的目标前行。

云与连接

5G 无疑正在朝着物联网的愿景迈进,工业中的大量设备,生活中仪器仪表都将具备连接能力当然,如今在垂直行业的推广还存在着成本难题,一方面应用方认为通信模组的成本较高,大规模应用后花费较多另一方面,模组厂商也常年薄利求生要想压下价格,恐怕还真不是轻而易举能解决的课题

可是 6G 时代更是豪言每一粒沙都要接入网络,给沙子装上模组自然不可能,但至少可能得每一把铲子都能具备连接力了但这无疑更是一个巨大的成本问题,至少 5G 模组的成本问题还悬而未决,6G 时代如果需要支持更多频段,通过更先进的制程腾出空间,才能放入铲子中的话,那么恐怕并不是每个人都买得起这样一把铲子,也许信号是实现了全面覆盖,但数字鸿沟的问题却会卡在钱上

万事万物的连接,也将让云变得更加重要,每个人手持终端中的系统将会全面云化,工作娱乐也更加依赖云,也许届时连接力会比本地算力更加重要这也意味着安全性将更加重要,数据如何脱敏,隐私如何保护,云端会不会监守自盗,都将是更为严峻的课题

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责任编辑:柳暮雪
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