預(yù)計(jì)2025年各大廠商將展開(kāi)對(duì)6G網(wǎng)絡(luò)標(biāo)準(zhǔn)制定的討論,商用時(shí)間暫定在2029年
6G,即第六代移動(dòng)通信標(biāo)準(zhǔn),也被稱為第六代移動(dòng)通信技術(shù)。主要促進(jìn)的就是物聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展 [1-2] 。截至2019年11月,6G仍在開(kāi)發(fā)階段。6G的傳輸能力可能比5G提升100倍,網(wǎng)絡(luò)延遲也可能從毫秒降到微秒級(jí)。
據(jù)CNMO了解,有韓媒報(bào)道稱,韓國(guó)將在下個(gè)月公布下一代網(wǎng)絡(luò)戰(zhàn)略,為6G移動(dòng)通信的商業(yè)化做準(zhǔn)備。據(jù)悉,戰(zhàn)略中除了6G網(wǎng)絡(luò)的智能化、融合和空間擴(kuò)展的技術(shù)戰(zhàn)略外,還將提出公私合營(yíng)的合作方式。
有知情人士稱,韓國(guó)從上半年開(kāi)始就為制定下一代網(wǎng)絡(luò)戰(zhàn)略征集產(chǎn)各項(xiàng)意見(jiàn),并整理了相關(guān)內(nèi)容。下一代網(wǎng)絡(luò)戰(zhàn)略預(yù)計(jì)將包括6G的早期商業(yè)化的新技術(shù)戰(zhàn)略。
6G時(shí)代,網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)建設(shè)將從地面延伸到太空中。正因?yàn)槿绱耍站W(wǎng)絡(luò)戰(zhàn)略也有望被包括在內(nèi)。韓國(guó)將從2026年起,推動(dòng)建立6G低軌衛(wèi)星通信試點(diǎn)網(wǎng)絡(luò)。此外,韓國(guó)還計(jì)劃在不久的將來(lái)啟動(dòng)“開(kāi)放局域網(wǎng)聯(lián)盟”,以建立早期的開(kāi)放局域網(wǎng)生態(tài)系統(tǒng)。
除了上述戰(zhàn)略外,韓國(guó)還可能提出公私合作戰(zhàn)略。SK Telecom、KT、LG U+以及三星電子等韓國(guó)移動(dòng)運(yùn)營(yíng)商和制造商將共同開(kāi)發(fā)創(chuàng)新的6G技術(shù)和融合服務(wù)。公私合作將共同研究各種技術(shù),例如加強(qiáng)基于量子密碼的網(wǎng)絡(luò)安全、基于衛(wèi)星網(wǎng)絡(luò)互通的擴(kuò)展連接以及基于人工智能的故障預(yù)測(cè)管理。它還有可能開(kāi)發(fā)新的服務(wù),包括城市空中交通(UAM)、自動(dòng)駕駛和元宇宙。
近日,中國(guó)移動(dòng)研究院聯(lián)合中興通訊完成業(yè)界首個(gè)5G基站和動(dòng)態(tài)智能超表面協(xié)同波束賦形技術(shù)原型驗(yàn)證。該技術(shù)的核心是基站通過(guò)空口向智能超表面發(fā)送波束ID等信息,指導(dǎo)智能超表面動(dòng)態(tài)選擇和切換波束,實(shí)現(xiàn)動(dòng)態(tài)波束掃描和用戶跟蹤,將智能超表面6G關(guān)鍵技術(shù)進(jìn)行了5G化應(yīng)用。
在5G時(shí)代,中國(guó)移動(dòng)就曾創(chuàng)新性提出將大規(guī)模天線(Massive-MIMO)技術(shù)提前應(yīng)用于4G商用網(wǎng)絡(luò),極大地提升了4G網(wǎng)絡(luò)容量和性能,成為“5G技術(shù)4G化”的成功商用案例,也為4G網(wǎng)絡(luò)向5G網(wǎng)絡(luò)平滑演進(jìn)和5G產(chǎn)業(yè)成熟奠定了基礎(chǔ)。
Massive MIMO等“5G技術(shù)4G化”,其主要驅(qū)動(dòng)力來(lái)自解決現(xiàn)網(wǎng)容量不足、深度覆蓋不佳等痛點(diǎn)需求。而未來(lái)“6G技術(shù)5G化”除了需要考慮網(wǎng)絡(luò)性能的演進(jìn)需求,還需要更多地考慮產(chǎn)業(yè)和生態(tài)因素,使得6G先進(jìn)技術(shù)的提前引入能夠真正滿足新產(chǎn)業(yè)、新業(yè)態(tài)、新模式的發(fā)展需求以及用戶的實(shí)際需要。
動(dòng)態(tài)智能超表面技術(shù)取得重大進(jìn)展,商業(yè)部署尚面臨挑戰(zhàn)
智能超表面(RIS)技術(shù)是人工電磁超材料和現(xiàn)代移動(dòng)通信技術(shù)結(jié)合的跨界創(chuàng)新,該技術(shù)采用可編程新型亞波長(zhǎng)二維超材料,通過(guò)數(shù)字編碼對(duì)電磁波進(jìn)行主動(dòng)的智能調(diào)控,在不同的陣元之間配置不同的相位偏置參數(shù)實(shí)現(xiàn)電磁波的波束賦形。
在傳統(tǒng)的無(wú)線通信系統(tǒng)中,無(wú)線信道是由場(chǎng)景決定,不可改變。而RIS提供了新的維度,使得我們可以通過(guò)智能超表面重構(gòu)無(wú)線信道,讓電磁波按我們的設(shè)計(jì)在空間傳播,從而減少干擾、降低能耗,提升網(wǎng)絡(luò)性能。
中國(guó)移動(dòng)研究院無(wú)線與終端技術(shù)研究所主任研究員王桂珍介紹,動(dòng)態(tài)智能超表面技術(shù)原型驗(yàn)證首次在5G空口協(xié)議基礎(chǔ)上驗(yàn)證了基于智能超表面進(jìn)行空口無(wú)線信道動(dòng)態(tài)重構(gòu)的可行性,測(cè)試結(jié)果達(dá)到預(yù)期的功能和性能需求,基于5G空口協(xié)議實(shí)現(xiàn)智能超表面波束的動(dòng)態(tài)調(diào)整使覆蓋范圍大幅提升,并且支持用戶移動(dòng)場(chǎng)景的無(wú)縫連接,大大拓展了RIS的應(yīng)用場(chǎng)景,在智能超表面產(chǎn)業(yè)化方面上邁出了重要一步。
王桂珍同時(shí)指出,從技術(shù)原型驗(yàn)證到商業(yè)部署,甚至到規(guī)模部署,RIS還需要解決很多難題:
在理論方面,需要考慮在超大RIS面板部署的情況下,無(wú)線信道近場(chǎng)信道模型的新特性,如非平面波假設(shè)、小尺度衰落等;需要考慮智能超表面的引入如何實(shí)現(xiàn)高性能、低開(kāi)銷(xiāo)的用戶目標(biāo)追蹤和信道特征獲取;如何實(shí)現(xiàn)基站、智能超表面、終端的聯(lián)合碼本優(yōu)化算法設(shè)計(jì)。
9月15日,LG官方宣布成功完成155至175 GHz頻率范圍內(nèi)6G THz的無(wú)線數(shù)據(jù)傳輸與接收,戶外距離達(dá)320米。據(jù)悉,預(yù)計(jì)2025年各大廠商將展開(kāi)對(duì)6G網(wǎng)絡(luò)標(biāo)準(zhǔn)制定的討論,而商用時(shí)間暫定在2029年。
盡管目前的移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)表現(xiàn)已經(jīng)讓大多數(shù)用戶滿意,但關(guān)于下一代網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)的研發(fā)卻并未放慢腳步。目前,包括LG在內(nèi)的多家通信廠商已經(jīng)展開(kāi)多輪室內(nèi)外傳輸測(cè)試,早些時(shí)候,三星在美國(guó)的研究中心獲得相關(guān)部門(mén)6G試驗(yàn)頻率許可,據(jù)官方公布的測(cè)試數(shù)據(jù),在室內(nèi)30米的距離內(nèi),數(shù)據(jù)速率達(dá)到了12Gbps,而百米范圍內(nèi)依然保持了2.3Gbps,這是一個(gè)不小的成功。當(dāng)然,這樣的距離顯然還不足以商用。
事實(shí)上,5G時(shí)代最棘手的問(wèn)題同樣是傳輸距離,尤其是在復(fù)雜的城市環(huán)境中,穩(wěn)定性始終難以解決。在三星發(fā)布的“6G網(wǎng)絡(luò)白皮書(shū)”中,三星認(rèn)為6G最大的用途應(yīng)該會(huì)是全息影像與沉浸式XR,在醫(yī)療、教育與制造業(yè)上將提供更大的幫助。簡(jiǎn)單來(lái)說(shuō),即使是通信巨頭之一,也并不預(yù)想6G在消費(fèi)領(lǐng)域有太大的作用。
從LG制定最終目標(biāo)來(lái)看,6G網(wǎng)絡(luò)必須配備提高傳輸強(qiáng)度的功率放大器與提高輸入信號(hào)質(zhì)量的接收低噪放大器,這兩組硬件可以說(shuō)是比5G更加“恐怖”的“電老虎”,移動(dòng)通信設(shè)備未必能承受這樣的高功耗。其次,1TBps的網(wǎng)速至少需要上百個(gè)pcie5.0的固態(tài)硬盤(pán)組,這樣的硬件對(duì)于普通消費(fèi)者來(lái)說(shuō)基本上遙不可及的,這意味著,廠商們費(fèi)盡心思提高的極限網(wǎng)速,民眾們都無(wú)法直接享受。