“使用一代、研究一代、儲備一代”,在通信領(lǐng)域這種說法廣為流傳,。通俗點說就是吃著碗里的,想著鍋里的。2019 年是 5G 元年,,萬眾矚目的 5G 通信技術(shù)已在各國陸續(xù)商用。5G 之后便是 6G ,,隨著 5G 技術(shù)日漸成熟,,6G 的研發(fā)工作也被提上日程。
幾個月前,,谷歌將 “6G” 選為最受關(guān)注的詞匯之一,,中國工信部與美國聯(lián)邦通訊委員會都明確表示已經(jīng)開始著手研究 6G。在國家層面上前瞻性研究之外,,不少通訊企業(yè)也提前開啟 6G 網(wǎng)絡(luò)研究,。近日據(jù)外媒報道,,位于加拿大渥太華的華為實驗室已經(jīng)開始研發(fā) 6G 網(wǎng)絡(luò)技術(shù)。這一消息也得到了華為的確認(rèn),, 華為還稱,,公司已經(jīng)與加拿大多所大學(xué)的研究者展開了洽談。
華為預(yù)研傳統(tǒng)
華為渥太華先進(jìn)技術(shù)研發(fā)中心是華為全球 5G 研發(fā)四大核心機構(gòu)之一,,十多年來華為跟加拿大 13 家大學(xué)及科研機構(gòu)聯(lián)合研發(fā)新技術(shù),。華為能在 5G 技術(shù)領(lǐng)域獨占鰲頭,渥太華先進(jìn)技術(shù)研發(fā)中心功勞不小,。如今的華為,,擁有全世界最多的 5G 標(biāo)準(zhǔn)必要專利, 5G 技術(shù)全球領(lǐng)先,。
不過,,華為并沒有驕傲自大。在華為公司,,未雨綢繆,、提前準(zhǔn)備一直是公司傳統(tǒng)。許多年前,,華為還在通訊領(lǐng)域攻城略地,,不斷取得國際市場訂單時,公司就做出了極限生存假設(shè),。預(yù)計有一天,,所有美國的先進(jìn)芯片和技術(shù)將不可獲得,華為將如何繼續(xù)為客戶服務(wù),。
在極限生存假設(shè)下,,華為在 CPU、操作系統(tǒng)等領(lǐng)域提前數(shù)年部署了“備胎計劃”,。今年當(dāng)華為被列入管制“實體名單”之后,,一系列高端芯片開始陸續(xù)斷供,儲備多年的“備胎計劃”即使發(fā)揮了作用,,幫華為頂住了壓力,。
華為 5G 能有今天的成績,提前研發(fā)也起了不小的作用,。根據(jù)華為之前的發(fā)布的報告,,早在十年前,華為就已經(jīng)投入 6 億美元啟動 5G 技術(shù)和標(biāo)準(zhǔn)的研究,,2016 年后,,又追加投資 14 億美元,用于加快端到端 5G 商用產(chǎn)品的研發(fā),。
通信領(lǐng)域有個不成文的十年周期法則,,指的是:“自1982年引進(jìn)第一個代(1G)移動通信系統(tǒng)以來,,大約每十年更新一代無線移動通信系統(tǒng)”。按照這個法則,,5G 的影響力將持續(xù)到 2029 年,。十年前,華為開始預(yù)研 5G ,,今年收獲果實,。今天,華為開始預(yù)研 6G ,,十年后的 6G 通訊市場,,華為必將收獲滿滿。
眾說紛紜的 6G
6G 將會是什么樣,,沒人能解答這個問題,。關(guān)于 6G 的愿景,業(yè)界大體得出“智慧連接”,、“深度連接” ,、“全息連接”和“泛在連接”幾個概念。具體而言,,包括峰值吞吐量,、更高能效、隨時隨地的連接,、全新理論與技術(shù)等方面,。
然而,如何實現(xiàn)這些愿景,,各國專家眾說紛紜,。有些專家甚至覺得5G 將是移動通信的最終形態(tài),除非基礎(chǔ)理論出現(xiàn)“顛覆突破”,,6G 將不會到來,。自從上世紀(jì) 80 年代通信開始普及,到今天 5G 網(wǎng)絡(luò)開始大規(guī)模商用,,人類已經(jīng)把百余年的通信理論積累消耗殆盡,。接下來如果沒有重大理論突破,6G 很可能遙遙無期,。
從實際帶寬的立場來看,部分 6G 支持者認(rèn)為 6G 網(wǎng)絡(luò)的傳輸速度則更加的驚人,,可能將在 5G 的基礎(chǔ)上提升 100 倍,。除了超快的傳輸速度外,6G 網(wǎng)絡(luò)延遲也會進(jìn)一步減少,,從毫秒級降到微秒級,。
日本的研究者把方向瞄準(zhǔn)了高頻段通信,,廣島大學(xué)率先實現(xiàn) CMOS 低成本工藝的 300GHZ 頻段的太赫茲通信。而德國伍珀塔爾大學(xué)從材料學(xué)出發(fā),,拿出了非常具體的太赫茲通信技術(shù),。研究人員基于鍺化硅 SiGe 材料構(gòu)建了完整的信號收發(fā)系統(tǒng),能夠?qū)崿F(xiàn) 60GHZ 頻段太赫茲通信,,他們經(jīng)過計算認(rèn)為,,如果采用直徑 6.5 厘米的透鏡天線,通信距離能夠達(dá)到 100 米,。
除了以上技術(shù)之外,,即時通信與無限制連接、分布式計算和智能,、高密度組網(wǎng),、全雙工技術(shù)、衛(wèi)星通信技術(shù),、平流層通信技術(shù)都在 6G 研究范圍之內(nèi),,各國科學(xué)家在多個方面展開深入研究,企圖為 6G 確定一條明確且通常的發(fā)展之路,。
華為 6G 暢想
6G 目前尚在理論研發(fā)階段,,關(guān)鍵技術(shù)還處于概念狀態(tài),業(yè)界專家都很難描述它未來的發(fā)展形態(tài),。在 6G 的種種想法中,,華為的想法頗為獨特。他們認(rèn)為 6G 時代將超出 5G 時代“物聯(lián)網(wǎng)”,,實現(xiàn)“萬物互聯(lián)”,,即整個人文社會和外部物理世界實現(xiàn)緊密連接。
華為提出,,在通信維度方面,,除了更高的速率、更寬的頻譜,,6G 應(yīng)該拓展到海陸空甚至水下空間,。華為甚至設(shè)想發(fā)射 10000 多顆小型低軌衛(wèi)星,實現(xiàn)覆蓋全球 6G 通信的設(shè)想,。這點華為與馬斯克倒是不謀而合,,馬斯克的“星鏈”計劃未來數(shù)年 12000 顆小衛(wèi)星上天,SpaceX 公司也做好了一切發(fā)射準(zhǔn)備,。未來華為真相實施衛(wèi)星這個設(shè)想,,不妨與馬斯克展開合作。
6G 硬件方面,天線的角色也更為重要,。6G 時代用到的概念,,可能是小區(qū)制改大區(qū)制,可能有網(wǎng)絡(luò)去中心化,??傊?G 的技術(shù)的數(shù)據(jù)不是一個一個的大數(shù)據(jù),,很可能是無數(shù)的小數(shù)據(jù)匯成大數(shù)據(jù),。隨著通信頻率提高,天線將會越來越小,,甚至可能做到每顆芯片都有屬于自己的天線,,這對材料要求越來越高,對材料和加工精度都提出了更高的要求,。此前,,任正非在接手采訪時,最關(guān)心的問題是基礎(chǔ)科學(xué)研究和教育,。材料科學(xué)也是基礎(chǔ)科學(xué)之一,,華為在 6G 研發(fā)過程中,基礎(chǔ)科學(xué)人才招募可能將成為關(guān)鍵,。
正所謂市場未動,、研究先行,從全球通信發(fā)展趨勢來看,,6G 標(biāo)準(zhǔn)很有可能同 5G 一樣,,由國際移動通信標(biāo)準(zhǔn)化組織統(tǒng)一制定。一項標(biāo)準(zhǔn)里會包含各種知識產(chǎn)權(quán),,誰家能在選定標(biāo)準(zhǔn)里占據(jù)更多專利,,在標(biāo)準(zhǔn)制定上就能掌握更多話語權(quán)。這也是各國競相研究 6G 的原因之一,。6G 或許還要十年才能到來,,但是搶占 6G 話語權(quán)已然個不容緩,華為 6G 研究將肩負(fù)起重?fù)?dān),,大步邁向 6G 太赫茲時代,!