6G性能指標(biāo)圖片來源:6G白皮書科技創(chuàng)新世界潮  
  今年3月,全球首屆6G峰會在芬蘭舉辦。主辦方芬蘭奧盧大學(xué)邀請了70位來自各國的頂尖通信專家,召開了一次閉門會議,主要內(nèi)容就是群策群力、擬定全球首份6G白皮書,明確6G發(fā)展的基本方向。
  近日,這份名為《6G無線智能無處不在的關(guān)鍵驅(qū)動與研究挑戰(zhàn)》的白皮書終于“千呼萬喚始出來”,初步回答了6G怎樣改變大眾生活、有哪些技術(shù)特征、需解決哪些技術(shù)難點(diǎn)等問題。
  6G引發(fā)生活變革
  報告展望,到2030年,隨著6G技術(shù)的到來,許多當(dāng)前仍是幻想的場景都將成為現(xiàn)實(shí),人類生活將有巨大變革。
  隨著新型顯示、傳感和成像設(shè)備以及低功耗專用處理器等技術(shù)的發(fā)展,現(xiàn)在的智能手機(jī)將被一個輕量的眼鏡替代,通過超高的網(wǎng)速實(shí)現(xiàn)超高的分辨率、幀速率,并能提供虛擬現(xiàn)實(shí)、增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)、混合現(xiàn)實(shí)合并為一的“XR”服務(wù),與我們的感官、運(yùn)動無縫連接。
  高分辨率的傳感成像、可穿戴顯示器、超高速的無線網(wǎng)絡(luò)將使實(shí)時捕捉、傳輸和渲染3D圖像的遠(yuǎn)程全息成為現(xiàn)實(shí)。例如在會議中實(shí)時“投影”每個參與者、通過XR制造感知幻覺,使處于不同城市的人感覺同處一室。這在遠(yuǎn)程教育、協(xié)作設(shè)計、遠(yuǎn)程醫(yī)療、遠(yuǎn)程辦公、高級三維模擬和訓(xùn)練,以及國防領(lǐng)域應(yīng)用很廣。
  2030年以后,世界將有數(shù)以百萬計接入網(wǎng)絡(luò)的自動駕駛車輛,運(yùn)輸和物流都將更為高效。這些車輛既包括在家、學(xué)校、工作場所之間運(yùn)行的無人駕駛汽車,也有運(yùn)送貨物的自動卡車或無人機(jī)。每一輛車都將配備許多傳感器,包括攝像機(jī)、激光掃描儀、里程計和太赫茲雷達(dá)等。算法必須快速融合生成周圍環(huán)境地圖,包括其可能碰撞的其他車輛,行人,動物等信息。
  性能超越5G百倍
  白皮書認(rèn)為,與從1G到5G的前幾次移動通信技術(shù)換代類似,6G的大多數(shù)性能指標(biāo)相比5G將提升10到100倍。
  白皮書給出了幾個衡量6G技術(shù)的關(guān)鍵指標(biāo):峰值傳輸速度達(dá)到100Gbps-1Tbps,而5G僅為10Gpbs;室內(nèi)定位精度10厘米,室外1米,相比5G提高10倍;通信時延0.1毫秒,是5G的十分之一;超高可靠性,中斷幾率小于百萬分之一;超高密度,連接設(shè)備密度達(dá)到每立方米過百個。此外,6G將采用太赫茲頻段通信,網(wǎng)絡(luò)容量大幅提升。
  從覆蓋范圍上看,6G無線網(wǎng)絡(luò)不再局限于地面,而是將實(shí)現(xiàn)地面、衛(wèi)星和機(jī)載網(wǎng)絡(luò)的無縫連接。從定位精度上看,傳統(tǒng)的GPS和蜂窩多點(diǎn)定位精度有限,難以實(shí)現(xiàn)室內(nèi)物品精準(zhǔn)部署,6G則足以實(shí)現(xiàn)對物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備的高精度定位。同時,6G將與人工智能、機(jī)器學(xué)習(xí)深度融合,智能傳感、智能定位,智能資源分配、智能接口切換等都將成為現(xiàn)實(shí),智能程度大幅度躍升。
  技術(shù)難題仍待突破
  6G的高性能很誘人,但要解決的技術(shù)難題也不少。第一個挑戰(zhàn)就是攻克尚不成熟的太赫茲通信技術(shù),實(shí)現(xiàn)理想中的通信速率;而隨著波段頻率增加,天線體積將越來越小,頻率達(dá)到250GHZ時,4平方厘米面積上足以安裝1000個天線,這對集成電子、新材料等技術(shù)是巨大的挑戰(zhàn)。
  白皮書認(rèn)為,到2030年,數(shù)字世界將與物理世界深度融合,人們的生活將愈發(fā)依賴可靠的網(wǎng)絡(luò)運(yùn)行,這對通信網(wǎng)絡(luò)的安全問題提出了更高要求,6G網(wǎng)絡(luò)應(yīng)具備緩解和抵御網(wǎng)絡(luò)攻擊并追查攻擊源頭的能力。
  6G時代的到來必將帶來萬物互聯(lián),產(chǎn)生海量數(shù)據(jù)信息。一方面,這些數(shù)據(jù)關(guān)乎個人和企業(yè)隱私,實(shí)現(xiàn)可靠的數(shù)據(jù)保護(hù)是6G推廣應(yīng)用的前提;另一方面,實(shí)時處理這些數(shù)據(jù)需要成熟的邊緣計算技術(shù),而邊緣計算還面臨數(shù)據(jù)訪問受限、設(shè)備計算能力和存儲能力不足等問題。
  奧盧大學(xué)“6G旗艦計劃”負(fù)責(zé)人馬蒂·拉特瓦霍在白皮書發(fā)布聲明中表示,6G的根本是數(shù)據(jù),無線網(wǎng)絡(luò)采集、處理、傳輸和消耗數(shù)據(jù)的方式將推動6G的發(fā)展。(本報記者 胡定坤)