5G尚未普及,，美國(guó)號(hào)稱(chēng)開(kāi)始研發(fā)6G,。到底是“嘗鮮”5G，還是等等6G,？
2月21日,，美國(guó)總統(tǒng)特朗普發(fā)推特“我希望5G乃至6G早日在美國(guó)落地”。日前,，美國(guó)聯(lián)邦通信委員會(huì)朝著特朗普的指示邁出了第一步,，決定開(kāi)放95千兆赫到3太赫茲頻段，供6G實(shí)驗(yàn)使用,。
紐約大學(xué)教授泰德·拉帕波特發(fā)表聲明：“聯(lián)邦通信委員會(huì)已經(jīng)啟動(dòng)了6G的競(jìng)賽,。”難道我們還沒(méi)有享受到5G部署的紅利,，網(wǎng)速更快的6G已經(jīng)呼嘯而來(lái),？6G到底是“小荷才露尖尖角”還是“妖嬈全在欲開(kāi)時(shí)”？科技日?qǐng)?bào)記者就此采訪了芬蘭奧盧大學(xué)博士后,、無(wú)線通信專(zhuān)家何繼光。
關(guān)鍵技術(shù)仍在摸索
“5G布網(wǎng)還沒(méi)完成,，甚至國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)都沒(méi)有完全制定好,。6G還在起步階段，剛剛開(kāi)始研究,，甚至沒(méi)有清晰的概念定義,，其關(guān)鍵技術(shù)仍在摸索之中?！焙卫^光告訴記者,，從開(kāi)始研究到技術(shù)成熟需要時(shí)間。歐盟在2013年就啟動(dòng)了METIS項(xiàng)目（2020年信息社會(huì)與移動(dòng)無(wú)線通信助推器）,，開(kāi)展5G的研究,，但直到2015年項(xiàng)目結(jié)束，關(guān)鍵技術(shù)都沒(méi)有完全確定,?！白鳛橐幻麩o(wú)線通信研究者，我相信6G總有一天會(huì)到來(lái),，但現(xiàn)在仍是完善5G,、摸索6G的時(shí)段?！?/p>
“太赫茲被很多人認(rèn)為是6G的關(guān)鍵技術(shù)之一,。事實(shí)上，太赫茲能否用于無(wú)線通信還在論證,?！焙卫^光介紹,，之前太赫茲主要用于雷達(dá)探測(cè)、醫(yī)療成像,，在無(wú)線通信方面的應(yīng)用也是近兩年才開(kāi)始研究,。它的特點(diǎn)是頻率高、通信速率高,，理論上能夠達(dá)到太字節(jié)每秒（TB／S）,，但實(shí)際上哪種應(yīng)用需要如此高的網(wǎng)速尚無(wú)定論。而且太赫茲有明顯的缺點(diǎn),，那就是傳輸距離短,，易受障礙物干擾，現(xiàn)在能做到的通信距離只有10米左右,，而只有解決通信距離問(wèn)題,，才能用于現(xiàn)有的移動(dòng)通信蜂窩網(wǎng)絡(luò)。此外,，通信頻率越高對(duì)硬件設(shè)備的要求越高,，需要更好的性能和加工工藝。這些技術(shù)難題短時(shí)間內(nèi)很難解決,。
路線方案尚需驗(yàn)證
“目前,，國(guó)際通信技術(shù)研發(fā)機(jī)構(gòu)相繼提出了多種實(shí)現(xiàn)6G的技術(shù)路線，但這些方案都處于概念階段,，能否落實(shí)還需驗(yàn)證,。”何繼光表示,，奧盧大學(xué)無(wú)線通信中心是全球最先開(kāi)始6G研發(fā)的機(jī)構(gòu),，目前正在從無(wú)線連接、分布式計(jì)算,、設(shè)備硬件,、服務(wù)應(yīng)用四個(gè)領(lǐng)域著手研究。
無(wú)線連接是利用太赫茲甚至更高頻率的無(wú)線電波通信,；分布式計(jì)算則是通過(guò)人工智能,、邊緣計(jì)算等算法解決大量數(shù)據(jù)帶來(lái)的時(shí)延問(wèn)題；設(shè)備硬件主要面向太赫茲通信,，研發(fā)對(duì)應(yīng)的天線,、芯片等硬件；服務(wù)應(yīng)用則是研究6G可能的應(yīng)用領(lǐng)域,，如自動(dòng)駕駛等,。“目前也只是有這四個(gè)方向,，具體的細(xì)節(jié)還沒(méi)有明確,?！?/p>
記者了解到，韓國(guó)SK集團(tuán)信息通信技術(shù)中心曾在2018年提出了“太赫茲＋去蜂窩化結(jié)構(gòu)＋高空無(wú)線平臺(tái)（如衛(wèi)星等）”的6G技術(shù)方案,，不僅應(yīng)用太赫茲通信技術(shù),，還要徹底變革現(xiàn)有的移動(dòng)通信蜂窩架構(gòu)，并建立空天地一體的通信網(wǎng)絡(luò),。
何繼光指出,，SK集團(tuán)提到的去蜂窩化結(jié)構(gòu)是當(dāng)前的研究熱點(diǎn)之一，即基站未必按照蜂窩狀布置,，終端也未必只和一個(gè)基站通信,，這確實(shí)能提高頻譜效率，瑞典林雪平大學(xué)的研究團(tuán)隊(duì)最早提出了去蜂窩結(jié)構(gòu)構(gòu)想,。但這一構(gòu)想能否滿足6G時(shí)延,、通信速率等指標(biāo)，還需要驗(yàn)證,。
除了SK集團(tuán),，美國(guó)貝爾實(shí)驗(yàn)室也提出了“太赫茲＋網(wǎng)絡(luò)切片”的技術(shù)路線。這些方案在技術(shù)細(xì)節(jié)上都需要長(zhǎng)時(shí)間試驗(yàn)驗(yàn)證,。
推廣應(yīng)用成本高昂
“無(wú)線通信進(jìn)一步發(fā)展,，大量投資必不可少?！焙卫^光談到，要提高通信速率有兩個(gè)方案：一是基站更密集,，部署量增加,，雖然基站功率可以降低，但數(shù)量增加仍會(huì)帶來(lái)成本上升,；第二種方案就是使用更高頻率通信,，比如太赫茲或者毫米波，但高頻率對(duì)基站,、天線等硬件設(shè)備的要求更高,，現(xiàn)在進(jìn)行太赫茲通信硬件試驗(yàn)的成本已經(jīng)超出一般研究機(jī)構(gòu)的承受能力。另外,，從基站天線數(shù)上來(lái)看,，4G基站天線數(shù)只有8根，5G能夠做到64根,、128根甚至256根,，6G的天線數(shù)可能會(huì)更多，基站的更換也會(huì)提高應(yīng)用成本,。
“不改變現(xiàn)有的通信頻段,，只依靠通過(guò)算法優(yōu)化等措施很難實(shí)現(xiàn)設(shè)想的6G愿景,，全部替換所有基站也不現(xiàn)實(shí)?！焙卫^光認(rèn)為,，未來(lái)很有可能會(huì)采取非獨(dú)立組網(wǎng)的方式，即在原有基站等設(shè)施的基礎(chǔ)上部署6G設(shè)備,，6G與5G甚至4G,、4．5G網(wǎng)絡(luò)共存，6G主要用于人口密集區(qū)域或者滿足自動(dòng)駕駛,、遠(yuǎn)程醫(yī)療,、智能工廠等垂直行業(yè)的高端應(yīng)用。
其實(shí),，普通百姓對(duì)幾十個(gè)G,，甚至每秒太字節(jié)的速率沒(méi)有太高需求，況且如果6G以毫米波或太赫茲為通信頻率,，其移動(dòng)終端的價(jià)格必然不菲,。
“6G在未來(lái)幾年可能在技術(shù)上有所突破，但距離應(yīng)用部署為時(shí)尚遠(yuǎn),?！焙卫^光預(yù)測(cè)，一方面從事6G研發(fā)的科研機(jī)構(gòu)還比較少,，技術(shù)發(fā)展仍需要時(shí)間,；另一方面技術(shù)獲得突破后的標(biāo)準(zhǔn)化也需要時(shí)間。
從技術(shù)的發(fā)展看,，6G一定會(huì)到來(lái),。但有需求才有技術(shù)，5G的技術(shù)指標(biāo)能夠在很長(zhǎng)時(shí)間內(nèi)滿足大部分的行業(yè)應(yīng)用,，而且推廣普及5G的投入也很高,。除非社會(huì)發(fā)展對(duì)6G有非常緊迫的需要，否則不會(huì)在很短時(shí)間內(nèi)用6G替換5G,。