導讀:6G將是2030年無線通信的基礎,讓使用者享有高達1 Tbps的傳輸速度。
由芬蘭奧盧大學(University of Oulu)創(chuàng)辦的6G Flagship于2019年9月9日出版了首部關于未來第六代行動通訊發(fā)展的6G白皮書──《“Key Drivers and Research Challenges for 6G Ubiquitous Wireless Intelligence” 無處不在的6G無線智能之主要驅動因素及研究挑戰(zhàn)》。
該6G白皮書認為,6G將是2030年無線通信的基礎,讓使用者享有高達1 Tbps的傳輸速度。6G的用途將以數(shù)據應用傳輸為核心,借助更廣泛的物聯(lián)網與人工智能技術,創(chuàng)造出新的智能服務與應用,例如,混合現(xiàn)實(XR)眼鏡、機器人、自駕車等。在頻譜分配方面,要實現(xiàn)1 Tbps的傳輸速度,則必須根據其特性來安排THz頻段的利用。
6G Flagship在2019年3月舉辦了第一場6G無線通信高峰會,邀集了來自29個國家的電信業(yè)者、電信監(jiān)管單位和學術相關人士共同討論未來6G的發(fā)展。以下就該6G白皮書摘出了重點:
推動6G的社會和商業(yè)驅力:6G的發(fā)展將會比5G更全盤的考慮到環(huán)境永續(xù)性以及將來數(shù)據市場的需求。此外,6G也更加強調由各個社群的參與共同形塑出將來6G發(fā)展的需求。
6G的應用情境和新裝置:將來高分辨率影像、感測技術、精準定位、穿戴式顯示器、行動機器人、無人機、專門化處理器和無線通信等技術,將會創(chuàng)造出新的虛擬和混合式現(xiàn)實服務以及自動化的交通和物流系統(tǒng)。這些技術將會是未來6G的應用情境。此外,6G白皮書還預言,未來智能手機將會被具有延展現(xiàn)實(XR)體驗的智能眼鏡所取代。
6G的關鍵績效指標:6G白皮書列出了6G所需達成的無線通信技術指標,例如要達到最高1Tbps的傳輸速率、10公分至1公尺范圍內的定位精準度、10倍的能源效率等。還有,6G的發(fā)展也應該符合例如安全性、開源(open source)、對環(huán)境發(fā)展的永續(xù)性等其他方面的指標。
無線傳輸?shù)募夹g挑戰(zhàn):在傳輸技術方面,由于6G要提供1Tbps的傳輸速率,與正要開始商用的5G(10Gbps)相比,6G的傳輸速率將會是5G的100倍。因此,要達成如此高的傳輸速率便需要利用到太赫茲頻段(THz)。同時,6G還需要運用比現(xiàn)今的正交調變技術(QAM、OFDM)更先進的調變技術,才能承載如此高頻高速的數(shù)據傳輸。
6G的隱私保護和數(shù)據安全性:由于物聯(lián)網技術將產生了各式各樣的用戶數(shù)據,而對于這些隱私數(shù)據應該建立起明確的使用規(guī)則才能保護用戶的穩(wěn)私。而在安全性方面,6G白皮書指出,6G應以物理層的加密來保護數(shù)據的安全性,例如應用量子密鑰分發(fā)(quantum key distribution, QKD)、無線電指紋(RF fingerprinting)等新的加密技術。
6G將會是一套全面性的服務架構:6G的發(fā)展在于數(shù)據傳輸?shù)募夹g,還包含了邊緣運算、精準定位、感測、安全性和隱私等所有將來新服務所需的技術規(guī)劃。
6G將打破現(xiàn)有電信市場的生態(tài)體系。因為數(shù)據經濟的興起,6G時代預計會有新的通訊服務業(yè)者出現(xiàn),并打破現(xiàn)有電信市場的生態(tài)體系。同時,未來6G將趨向更小的范圍及更高的頻率,以及加強室內網絡的使用、促進城市與室內空間的網絡共享,此特性將促使「本地運營商」(local operator)模式的發(fā)展。
雖然5G才剛開始中,但現(xiàn)在已有許多機構開始研究6G了。尤其,中國在5G取得領先后,2019年11月,中國科學技術部對外宣布將整合相關政府部門成立6G研發(fā)小組,開始進行6G技術的研發(fā)。另外,日本以電信業(yè)者NTT領軍,攜手Intel和Sony等大型企業(yè)成立了IOWN(Innovative Optical and Wireless Network)聯(lián)盟,以光子網絡(photonics network)和數(shù)字孿生計算(digital twin computing)為技術核心,希望搶占6G技術標準的地位。
雖然目前還未能看出將來6G的具體樣貌為何,但從這些最新的信息當中可以約略的歸結出,將來6G技術勢必會朝頻譜中更高頻率(THz、紅外線區(qū)段)的區(qū)段移動,以及會涵蓋除了傳輸技術之外的更多相關技術應用。