5G已经来了 6G还会远吗?来自6G的最强预告来袭

快讯
2019
09/28
21:20
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  5G已经来了,6G还会远吗?答案是“否”。在5G商用大幕正式开启之时,业界对于6G的预研也已经开始。近日,由北京邮电大学网络与交换技术国家重点实验室举办的,以“6G:人·自然·智慧”为主题的“6G移动通信技术展望学术研讨会”在北京邮电大学召开,来自科技部、高校、科研院所及企业等的领导专家汇聚一堂,展望未来移动通信演进之路,探讨6G的定义、应用场景和关键技术等。而这,只是近期我国6G动作的一部分。

  移动通信具有“使用一代、建设一代、研发一代”的特征,业界预期2030年6G即将投入商用,因此现在开始6G研究并非操之过急。正如北京邮电大学副校长王文博教授所言:“5G即将大规模商用,业界非常关心5G未来的发展,所以今天对于6G的展望和研讨非常重要。”

北京邮电大学副校长 王文博教授(北京邮电大学新闻中心 范围 宫新 摄)

  如同任何一代移动通信技术刚刚起步时一样,目前业界对于6G的关注主要聚焦在基本定义、候选技术、应用场景等方面。

  从人机物连接,到人机物灵融合

  在我国移动通信技术的研发过程中,科技部一直发挥着积极的科技领导作用,从3G、4G到5G,科技部与工信部、发改委等部委联合推进了技术研发工作,在6G研发方面,科技部也将积极筹备。

  作为国内通信行业的“黄埔军校”,北邮在今年初就接到了科技部的6G研究需求,这一任务落在了张平教授牵头的网络与交换技术国家重点实验室上。接到任务后,张平教授思考的第一个问题是:5G连接人机物,那么6G连接什么?

北京邮电大学 张平教授(北京邮电大学新闻中心 范围 宫新 摄)

  展望未来,张平认为,人是万物之灵,智慧是人区别于其他生物的根本,但是人的智慧是有限的,需要不断学习,因此,当6G来临后,“人-机-物”的连接将向智慧延伸,实现“人-自然-智慧”的互动和连接,即“人机物灵”融合。

  英雄所见略同,研讨会上,悉尼科技大学刘仁平教授也认为智能将在6G发挥重要作用;“6G的核心是将智能引入通信,通过智能提升容量”。中国移动研究院首席专家刘光毅提出,如果说4G实现了沟通泛在,5G实现了信息泛在,5G+将实现感官泛在,那么6G则将实现智能泛在。

悉尼科技大学 刘仁平教授(北京邮电大学新闻中心 范围 宫新 摄)

  5G并非无所不能,技术升级需求仍存

  目前,我们刚刚从4G时代跨过5G商用门槛。谈到5G前景,业界常说,5G能实现广覆盖、高速率、低延迟、高可靠性,将在4G时代无法实现或者实现效果不佳的工业互联网、自动驾驶、远程医疗、虚拟现实等变成现实。人们也因此形成了一种认识:5G无所不能,将是所有网络问题的“终结者”。因此,当6G研究提出后,人们会暗自疑问:5G已经无所不能了,5G之后还能做什么?

  对于这一问题,与会专家们给出了思考和回答。张平教授就举了两个5G无法实现、需要更高网络能力的鲜活案例。一个是VR会议,如同《复仇者联盟》《黑客帝国》中场景,VR会议系统能将不同地方的人用全息图像的方式,“五味俱全”地进行传输并召开虚拟会议,相对而言,5G只能传输声音和图像;另一个是异地生日宴会,一个老人的子女在不同的地方,通过网络系统举行虚拟的生日宴会,同步唱响生日快乐歌。

  张平分析,传输人的全息视频需要4.62Tbit/s的速率,而5G网络速率为1Gbit/s,不能满足全息视频的需求。“面对日益更新的新业务及服务需求,无线通信革新的脚步不能停歇。”张平表示。

  悉尼科技大学刘仁平教授提出,虽然5G相比4G有了质的提升,但是在农村和偏远地区,以及航空和海洋运输等场景,5G网络并不能提供有效覆盖,且昂贵的费用只适合特殊场景使用。“6G时代的空天地海一体化网络有望实现全球低价无缝高速通信覆盖。”刘仁平表示。

  通信应用新需求层出不穷,通信技术演进永无止境,因此通信人必须创新无止境,永远在路上。

  奇思妙想,看6G缤纷应用

  要想通过技术创新引领市场发展,刺激用户需求,作为通信标准研发者,就需要在技术研发阶段走在用户前面,前瞻性地预测到各种可能的需求和应用,在这一阶段,任何天马行空、奇思妙想都不为过。

  在研讨会上,刘光毅畅想了未来6G的各种应用场景。刘光毅表示,未来世界将逐步走向数字孪生,现实物理世界映射到虚拟数字世界,数字世界与物理世界交互结合,前者对后者进行有效干预。

中国移动研究院首席专家 刘光毅(北京邮电大学新闻中心 范围 宫新 摄)

  刘光毅列出了以下6G时代的新应用场景:孪生体域网、超能交通、通感互联网、全息通信、智慧生产、机器间的协同、虚拟助理、情感和触觉应用、多感官混合现实、空间通信。

  其中,孪生体域网能够通过6G和信息通信技术模拟出虚拟人体,能够全天候跟踪,对病变提前预测,也能够对虚拟人体进行模拟手术和用药,预判效果,从而提升人的生命质量。

  超能交通是指未来的交通方式将出现革命性的变化,从主要集中在地面的通信发展到地空一体化,通过智慧交通大脑可实现不同交通工具的智慧互联,以及多维度的护航确保交通安全可信。

  通感互联网是指6G时代,触觉互联网将演进为通感互联网,信息将携带触觉、味觉、嗅觉等更多感官感受,实现人机物间的体验交互。“比如机器可以直接将动作传感到人的肌肉,指导怎样更好地锻炼身体。”刘光毅举例。

  全息通信是一种新的呈现形式,6G时代,全息影像将从视觉应用扩展到可操控应用,并通过移动通信网络实现多人远程实时交互,应用场景包括协同办公、远程教育、交互式会议、社交等。

  虚拟助理虽然是机器助理,但是在未来将会比自己更了解自己。

  智慧生产将通过全覆盖网络,引入纳米技术、数字孪生、大数据、AI、云计算和边缘计算等,实现太空农业、水下种植、自驱生产、智能生产、协同生产、智控产销、健康监测、生命周期监测等

  “6G时代,业务需求将会多样化、网络覆盖立体化,交互形式和内容将会多样化,业务趋于开放化和定制化,通信计算将与AI和安全更深度融合,从目前打补丁的方式演变为原生的技术的方式。”刘光毅展望。

  包括太赫兹等候选技术已提出

  移动通信代际之间的升级归根结底是由一系列典型技术构成的,那么到了6G时代又可能有哪些关键技术?

  张平教授在演讲中表示,目前6G的候选技术主要包括太赫兹通信技术、可见光技术、极化编码传输、多层广义MIMO技术、空天地海一体化通信、意图驱动网络、网络自进化、基于知识图谱的服务组合和演化等。

(北京邮电大学新闻中心 范围 宫新 摄)

  其中,太赫兹是当前最热门的话题之一。展望6G将实现1Tbit/s的速率,随着频谱资源的日益稀缺,为提高频谱效率,寻求更宽的频谱资源,太赫兹进入人们视野。

  6G将使用太赫兹频段在业界已达成共识。美国、日本、欧盟已经正式布局6G通信技术,初步定位进一步增强型移动宽带,峰值数据速率要大于100Gbit/s,计划采用高于0.275THz以上的太赫兹频段。2019年的世界无线电通信大会(WRC2019)将立项,开始研究0.275-0.475THz的太赫兹频段用于移动及固定服务的可能性。

  我国也已经开始了太赫兹的布局,科技部2018重点研发计划“宽带通信和新型网络”已立项“太赫兹无线通信技术与系统”,重点研发计划继续支持太赫兹通信技术研究。此外,“太赫兹核心器件及手法芯片”已列入国家自然科学基金委2019年专项移动网络基础科学问题及管件技术项目指南。

  5G商用大幕已启,6G研发时不我待。“夯实基础,把握节奏,抓住机遇,以6G的国际标准引领带动我国传统产业的跳跃式发展,是移动通信演进发展的‘王道’。”张平教授总结。

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