6G傳輸能力可能比5G提昇100倍

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來源: 光明日報 2021-11-16 09:50:00

  5G已來,6G還有多遠

  現在用手機下載一部1G的高清電影,通過最快的5G移動網絡需要多長時間?答案是3秒左右,比4G時代提高了10倍。那麼,用6G呢?

  “6G時代,1秒鍾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行院長彭木根教授告訴記者,6G的傳輸能力可能比5G提昇100倍,理論網速能達到1TB每秒,網絡延遲也可以從毫秒級降到微秒級。

  “除了更快,6G網絡還會實現地面和衛星通信網絡的互通,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新技術;隨著5G移動通信技術的大規模商用,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技術研發走在世界前列,規模試驗及典型應用示范最早或許會在2024年年底前進行。

  6G是可以實現全球覆蓋的高速智能網

  為什麼要發展6G技術?“5G難以覆蓋全部陸地,況且陸地在地球上只佔了29%,所以5G網絡需要靠6G衛星通信來補充。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,實現全球覆蓋的高速智能網絡。”中國科學院院士、中國工程院院士李德仁說,未來,6G可以實現全球全覆蓋,實現衛星通信“一星多用”“多星組網”“多網融合”的智能服務。

  喬建永介紹,6G會是一種無處不在的通信網絡,通信網絡向原生智能網絡方向演進,傳統的針對個人通信的網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,應用場景包括物聯網、無人機網絡、衛星通信網絡、密集蜂窩網絡等多種形態。

  “從1G到5G,以前的通信技術多以基站和網絡設備為中心,而6G將突破傳統通信單一維度,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、沈浸式拓展增強/虛擬現實(XR)、高精工業互聯網等新興的智能應用不斷演進發展,5G網絡已經無法高效支橕很多智能應用,所以科學家現在正大力研發6G網絡。

  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,應對突發事件的響應能力不足。”彭木根說,未來通過6G網絡,能順利解決當前制約無人駕駛和智能車聯網發展的瓶頸問題。

  “現在比較火的元宇宙,也需要6G技術來支橕。”彭木根說,現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沈浸,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,北京郵電大學於2019年年初匯聚信息與通信工程、系統科學、數學、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規模化試驗最早可能出現在2024年

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

  喬建永表示,6G網絡因為更加快速、更加智能,傳輸的信息、使用的設備、通信的過程等都很復雜,基礎理論要聚焦系統論、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絡,還有空天地海一體化的網絡構建等都需要信息理論和實踐的顛覆性創新,也就是說6G技術需要實現基礎理論、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、高效互通的通信網絡,實現一體化的多維數據協同處理,以提昇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大規模商業化按計劃將於2030年左右實現,鑒於我國對6G的重視和科技創新能力,6G規模試驗及典型應用示范最早或許會在2024年年底前進行。

  “6G商用後將帶來更多的智能應用,市場規模也將遠超5G,助力我國新基建、數字產業化和產業數字化等戰略落地。”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,還可以廣泛應用於娛樂生活、醫療健康、工業生產等領域,助力我國各行業的數字化轉型昇級,滿足未來智能社會的各種應用需求。

  (本報記者 袁於飛)

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