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近日,我国6G取得突破的新闻见诸报端,继5G之后,6G将成为通讯行业的又一次革命,具有塑造未来世界形态的力量,简单地说,6G就是“无处不在的无线智能”,将使智慧物流为用户提供随时随地智能服务与通感互联。本文就此谈几点看法,不妥之处,敬请指正。
一、6G漫谈
6G是什么,6G技术有哪些优势?所谓的6G,即时传输TB级的数据,形成变革性的技术生态系统,形象地说,就是要使我们每个人把寸步不离,一刻也不能缺的智能手机成为过时的东西而丢弃,代之于XR眼镜等更先进的人机互动智能产品。
轻巧的XR眼镜能以前所未有的分辨率、刷新率和动态范围将图像投射到眼睛上,并通过耳机和触觉界面把反馈提供给其他感官系统。6G不仅在速度上更快,而且服务领域更广泛,将引发更全面的社会角色参与其中。
2019年9月,芬兰奥卢大学与70位世界顶尖通信专家共同发布了全球首份6G白皮书《无处不在的无线智能——6G的关键驱动与研究挑战》,对6G进行了系统阐述。
不错,6G的确还处于起步阶段,但是显而易见的起点是5G之外的功能,6G网络容量的增加将会带来人们从未想象过的新技术,它可能会彻底改变整个有线和无线网络的结构,可实现从万物互联到万物智联的跃迁。
星地一体融合网络,或者说空天地一体化无缝覆盖,将不是科幻电影里的情节,而是实实在在的现实,与前五代移动通信以地面通信为主不同,6G时代要借助卫星等非地面设施,卫星网络将承担重要角色。
有相当一部分学者将6G解读为:“5G+低轨道卫星”。虽有偏差,却很形象,同时,强调了低轨道卫星技术的重要性。低轨卫星成本低,时延低,可靠性更高,并且不存在通信盲区,能够无缝链接全球的互联网。
如果低轨卫星最终完成与地面互联网的融通,5G无法覆盖的全球80%的陆地和95%的海洋区域,将有望实现连网。更重要的是,打破了5G通信对象只限于地表之上1万米以内的空间,实现了真正意义上的空天海地网络。
我们知道,5G以其高带宽、低延时、广连接等特点,被称为通向产业互联网的高速公路,6G则将这三大特点推进到另一个高度,达到超高带宽,极低时延,全覆盖,可以比拟为磁悬浮列车。
目前全球6G技术研究仍处于探索起步阶段,技术路线尚不明确,关键指标和应用场景还未有统一的定义。然而,移动通信系统的发展一直是使用一代,研究一代。现阶段5G网络已经进入大规模商用,对6G网络的研究迫在眉睫。
6G的全面部署大概需要约10年到20年时间,从技术创新的角度来看,6G依然是一个前沿课题,研发还有漫长的路要走,需要通过引入新兴技术实现频谱效率和容量的提升,为新业务、新业态培育提供基础。
移动通信技术的研发不可能一蹴而就,其进步和完善需要时间的浇灌,最终走向大规模普及和革新,整个有线、无线网络结构都将发生巨大变化,未来“世界将不同凡响”。
5G已至,6G并不遥远,物流人所要做的,就是做好准备,迎接6G。
二、中国进程
目前来看,全球多个国家已开始角逐6G网络的研究。各国都想在移动通信发展的浪潮中拔得头筹,对相关技术高地的争夺也日益激烈。尽早投入6G技术的研发,就可以在未来的发展中占得先机,把握最佳的网络、通信发展态势。
无论从大国竞争角度,还是技术进步角度,作为西方领头羊的美国,对我国5G的优势地位耿耿于怀,因此,在6G上,企图进行超越,美国联邦通信委员会(Federal Communications Commission)为6G实验已开放了从95吉赫兹到3太赫兹的超高频频段,6G网络的研究已经在加紧进行中。
对于我国来说,通信技术是科技发展的一大重点,正致力于提高第六代通讯技术能力。2021年6月,工信部会同国家发展改革委、科技部指导产业界成立的IMT-2030(6G)推进组,发布了《6G总体愿景与潜在关键技术》白皮书,系统地阐述了我国6G发展的总体愿景、应用场景、潜在技术趋势等,实现“全球无缝覆盖”,构建“普惠智能的人类社会”是终极目标。
与西方国家相比较,我国在5G上是存在着一定优势的,已建成全球最大规模的5G网络,在6G博弈之中,我们一定要利用我们的现有优势,推进6G的发展。从6G专利申请上来看,我国以40.3%的占比高居全球首位,美国以35.2%的占比紧随其后,日本以9.0%排名第三,其次是欧洲与韩国。
我国6G专利申请,大多与移动基础设施技术有关,许多最新的专利都是由华为申请,国家电网,中国航天等国企也持有不少6G的专利。跟5G技术一样,通信设备商是研发领域的主力。
华为从2017年——5G商用的两年前,便开始着手进行6G的研发;中兴也在2018年成立了专门的6G研究团队。处在国内智能设备第一梯队的OPPO、VIVO、小米等公司先后对外公布6G的研发计划,OPPO更是在2020年宣布将在未来三年投入500亿元用于6G技术的研究。
6G的高性能很诱人,但要解决的技术难题也不少,第一个挑战就是攻克尚不成熟的太赫兹通信技术,实现理想中的通信速率。太赫兹通信作为新型频谱技术,可提供更大传输带宽,满足更高速率的传输需求,已成为6G通信关键技术之一。
6G将采用太赫兹频段通信,网络容量大幅提升,从覆盖范围来看将实现地面、卫星和机载网络的无缝连接。
近日,中国航天科工二院25所在北京完成国内首次太赫兹轨道角动量的实时无线传输通信实验,并取得成功,为我国6G通信技术发展提供重要保障和支撑。
无线回传技术是移动回传网络中连接基站与核心网设备的关键技术,在基站“高度致密化”的5G/6G通信时代,基于光纤的传统承载网传输将面临成本高、部署周期长、灵活性差等问题,无线回传技术将逐渐占据主导地位,据研究报告指出,2023年全球基站使用无线回传的比例将高达62%以上。