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5G已來,6G還有多遠

來源:光明日報   發(fā)布時間:2021-11-17 09:54:11

  現(xiàn)在用手機下載一部1G的高清電影,通過最快的5G移動網(wǎng)絡需要多長時間?答案是3秒左右,比4G時代提高了10倍。那么,用6G呢?“6G時代,1秒鐘就可以下載上百部高清電影!”中國通信學會常務理事、北京郵電大學信息與通信工程學院執(zhí)行院長彭木根教授告訴記者,6G的傳輸能力可能比5G提升100倍,理論網(wǎng)速能達到1TB每秒,網(wǎng)絡延遲也可以從毫秒級降到微秒級。

  “除了更快,6G網(wǎng)絡還會實現(xiàn)地面和衛(wèi)星通信網(wǎng)絡的互通,應用也會更加智能。”中國通信學會副理事長、北京郵電大學校長喬建永教授告訴記者,6G技術是通信、感知、計算融合的顛覆性創(chuàng)新技術;隨著5G移動通信技術的大規(guī)模商用,中國、美國、德國、日本、韓國等多個國家已啟動了6G通信技術的研究和探索,目前我國6G技術研發(fā)走在世界前列,規(guī)模試驗及典型應用示范最早或許會在2024年年底前進行。

  6G是可以實現(xiàn)全球覆蓋的高速智能網(wǎng)

  為什么要發(fā)展6G技術?“5G難以覆蓋全部陸地,況且陸地在地球上只占了29%,所以5G網(wǎng)絡需要靠6G衛(wèi)星通信來補充。6G技術是把陸地無線通信技術和中高低軌的衛(wèi)星移動通信技術及短距離直接通信技術融合在一起,解決通信、計算、導航、感知等問題,組建空、天、地、海都覆蓋的移動通信網(wǎng),實現(xiàn)全球覆蓋的高速智能網(wǎng)絡。”中國科學院院士、中國工程院院士李德仁說,未來,6G可以實現(xiàn)全球全覆蓋,實現(xiàn)衛(wèi)星通信“一星多用”“多星組網(wǎng)”“多網(wǎng)融合”的智能服務。

  喬建永介紹,6G會是一種無處不在的通信網(wǎng)絡,通信網(wǎng)絡向原生智能網(wǎng)絡方向演進,傳統(tǒng)的針對個人通信的網(wǎng)絡體系架構不再適用,需要重新設計通信、感知、計算融合的體系架構,應用場景包括物聯(lián)網(wǎng)、無人機網(wǎng)絡、衛(wèi)星通信網(wǎng)絡、密集蜂窩網(wǎng)絡等多種形態(tài)。

  “從1G到5G,以前的通信技術多以基站和網(wǎng)絡設備為中心,而6G將突破傳統(tǒng)通信單一維度,進行通信、計算、感知和能量等的深度融合,更好地滿足未來智能應用。”喬建永表示,近年來,智慧交通、無人機、元宇宙、沉浸式拓展增強/虛擬現(xiàn)實(XR)、高精工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)等新興的智能應用不斷演進發(fā)展,5G網(wǎng)絡已經(jīng)無法高效支撐很多智能應用,所以科學家現(xiàn)在正大力研發(fā)6G網(wǎng)絡。

  6G將在自動駕駛、元宇宙等領域大顯身手

  彭木根介紹,6G的應用很廣泛,可以解決目前很多領域的瓶頸問題,比如自動駕駛。

  “目前智能汽車的感知能力主要依靠本地多種傳感器,包括攝像頭、毫米波雷達、GPS、激光雷達等,雖然綜合精度達到厘米級甚至毫米級,但仍然無法滿足自動駕駛需求,因為感知范圍受限和感知精度不足,應對突發(fā)事件的響應能力不足。”彭木根說,未來通過6G網(wǎng)絡,能順利解決當前制約無人駕駛和智能車聯(lián)網(wǎng)發(fā)展的瓶頸問題。

  “現(xiàn)在比較火的元宇宙,也需要6G技術來支撐。”彭木根說,現(xiàn)在虛擬世界的感知主要依賴攝像頭、光電二極管、飛行時間傳感器、慣性傳感器和手柄等,顯示設備要靠頭戴式顯示器或者全息眼鏡,其體驗遠達不到深度沉浸,未來6G將可以為元宇宙提供實時交互、巨容量、全要素感知等,讓用戶“身臨其境”。

  喬建永介紹,北京郵電大學于2019年年初匯聚信息與通信工程、系統(tǒng)科學、數(shù)學、物理、材料、生物等多學科研究人員,組建了多個面向6G的研發(fā)團隊,以實際應用為牽引,以基礎理論突破為動力,啟動了多條線路的科研攻關。

  我國6G規(guī)?;囼炞钤缈赡艹霈F(xiàn)在2024年

  從5G到6G,目前有哪些技術挑戰(zhàn)?喬建永介紹,6G是一個復雜的智能網(wǎng)絡系統(tǒng),目前技術體系面臨的挑戰(zhàn)至少包括傳輸鏈路高動態(tài)變化、網(wǎng)絡時空行為復雜、空天地海一體化組網(wǎng)等難題,急需一些顛覆性的材料和技術突破。

  喬建永表示,6G網(wǎng)絡因為更加快速、更加智能,傳輸?shù)男畔?、使用的設備、通信的過程等都很復雜,基礎理論要聚焦系統(tǒng)論、信息論、控制論、博弈論的融合,通信、計算、感知相融合的智能網(wǎng)絡,還有空天地海一體化的網(wǎng)絡構建等都需要信息理論和實踐的顛覆性創(chuàng)新,也就是說6G技術需要實現(xiàn)基礎理論、體系架構、關鍵技術等的顛覆。

  喬建永介紹,6G作為5G的必然演進方向,要建立人機物智能互聯(lián)、高效互通的通信網(wǎng)絡,實現(xiàn)一體化的多維數(shù)據(jù)協(xié)同處理,以提升感知精度和感知距離,這些都是未來信息通信理論及技術的全球制高點,雖然國際上6G大規(guī)模商業(yè)化按計劃將于2030年左右實現(xiàn),鑒于我國對6G的重視和科技創(chuàng)新能力,6G規(guī)模試驗及典型應用示范最早或許會在2024年年底前進行。

  “6G商用后將帶來更多的智能應用,市場規(guī)模也將遠超5G,助力我國新基建、數(shù)字產(chǎn)業(yè)化和產(chǎn)業(yè)數(shù)字化等戰(zhàn)略落地。”彭木根表示,6G不僅可以為用戶帶來更加身臨其境的極致體驗,滿足人類多重感官、情感和意識層面的交流互通需求,還可以廣泛應用于娛樂生活、醫(yī)療健康、工業(yè)生產(chǎn)等領域,助力我國各行業(yè)的數(shù)字化轉型升級,滿足未來智能社會的各種應用需求。(記者 袁于飛)

責任編輯:封曉健

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