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6G都有哪些前景?能给我们的生活带来哪些改变?

2022-03-25 18:29 作者:科研市  | 我要投稿

随着5G通信技术的高速发展,关于下一代移动通信技术的展望已经提上日程。近日,“全球6G技术大会”以线上的形式召开。当下6G仍处于概念形成和愿景需求研究阶段,6G技术在未来都有哪些发展前景?能给我们的生活带来哪些改变?本篇文章就让我们聊一聊关于6G的那些事。

在此之前,让我们先来了解一下1G到5G的技术进化史。简单来说,不管是1G还是5G,都指的是每一代的技术通讯标准,而每一次技术标准的推进都对行业带来了重要的经验积累,1G时代由美国摩托罗拉公司主导,占据了先发优势。

到了2G时代,美国诞生出3个通讯标准相互竞争,而欧洲这边选择了抱团取暖,大家统一使用GSM标准,这样带来两个好处,首先降低了大面积铺设网络的成本,其次是快速提高了用户基数。通信网络遵循网络效应,用户数量越多,价值就越高,当用户基数到一定程度,就可以做大做强,形成一套统一标准是2G时代业内总结的重要经验,而诺基亚把握住了这次机会。

你是否还记得1G时代的“大哥大”?但是到了2G时代,手机的体积开始变小,这是因为1G时代采用的是模拟电路,到了2G时代,数字电路登上历史舞台,只需要一片小小的芯片就能实现所有功能。因此,数字电路取代模拟电路是1G到2G的一个重大进步。

如果说1G到2G确立了统一标准以及数字电路的重要性,那么2G到4G就确立了系统简单的重要性。众所周知,2G到3G实现了上网功能,3G到4G则提升了上网的速度,其中的逻辑看似简单,但这其中的技术可一点也不简单。

让我们先来看一下2G、3G和4G的网络结构,2G时代的网络只有PSTN(手机网络)一种,但是到了3G时代,在此基础上又加入了IP(互联网)网络,这样一来就需要同时维护两个网络,随着网络数量的增加,出现网络错误的概率也会随之增加。

考虑到3G时代遇到的问题,到了4G时代,人们便对网络结构进行了调整,电话网络被IP网络取代,加上庞大的用户基数,网络延迟也随之降低,网络融合是4G时代的重要进步。

5G的出现其实主要是为了实现万物互联的愿景,通俗来讲,万物互联就是让更多设备都接入互联网,而想要实现这些,就必须满足以下几点技术指标。

随着连接设备数量的提升,就需要网络能同时处理更多设备,从技术层面来讲,5G网络必须拥有高并发(mMTC)的技术特性。随着更多设备接入网络,例如无人驾驶等应用场景便成为了可能,但是类似这样的应用场景对网络的延迟有着极高要求。因此,满足低延迟(URLLC)便成了5G网络的一项重要技术指标。

当然,仅仅满足高并发(mMTC)和低延迟(URLLC)还无法支撑万物互联,随着传输数据体量的不断提升,对传输的速度就提出了更高要求,以上几点技术支撑起了万物互联的愿景。

每一次标准升级都给整个行业带来经验,那么5G这次给行业带来了哪些经验呢?笔者认为是需求和技术先后顺序的确定,产业首先要确定需求,通俗来讲就是确定未来的样子,再通过定义技术路线完成愿景。

目前6G还处于定义需求阶段,尚未形成统一的行业标准。基于6G,人们设想出了XR、传送感知、AI技术应用、环保等愿景。先来看XR技术,所谓XR其实就是VR虚拟现实的增强版,可以带来更加沉浸的体验、全息影像、触觉传送这些科幻电影中才会有的场景。

这就对网络的上行速度提出了更高要求,如果说5G大幅提升了网络的下载速度,那么6G的首要任务就是大幅提升上传速度,如果想要实现动作捕捉,就需要更多配套的传感器。其实现阶段已经存在基于动作捕捉系统的网络直播,但受限于传感器的精度以及网络上传速度,还无法支撑更精细的动作捕捉甚至感官触觉捕捉。

让我们现实一点,虽然8K VR直播没有XR技术那样天马行空,但可以肯定的是,高画质、高码率的VR直播对网络的上行带宽有着极高要求,设备间的延迟还需要进一步降低。

再来看传送感知,虽然这个词对大部分人来说可能会比较生疏,但如果提起元宇宙,相信大家就更容易理解了。在元宇宙中,各种实体之间需要同时传输数据,而数据之间不可避免会出现交互,如何让数据之间相互感知便成了6G的一大技术难点。

我国已经定下了碳中和的目标,节能环保也是需要考虑的重要因素,6G基础设施一旦大范围建设,相关设备的数量自然不会少,因此环保也是6G需要考虑的重要因素之一。

说完6G的愿景,让我们再回到我国现阶段的5G现状,2020年底,全球范围内已部署5G基站的数量已超过102万座,在这其中,仅我国就超过了70万座,全球5G用户数量已超过2.25亿,这其中我国更是超过了2亿,可以说在5G标准的制定中,我国占据了主导地位。

从芯片到设备,从设计到制造,从终端到服务,从企业到个人。新一代通信技术标准的制定涵盖各个不同领域,事实上,在6G这条全新的赛道中,我国已经走在了世界前列,早在2019年,科技部就联合相关部委召开了6G研发启动会准备部署下一代通信标准的制定。

1G空白、2G跟随、3G突破、4G并跑、5G领先,这一路虽然布满荆棘,但通过我国科技人员的努力与智慧让我们夺回话语权,可以预见的是,未来的路依旧曲折。可以肯定的是,在我国科技人员的不断努力下,我们未来的生活将更加美好!


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