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原标题:实现全地球无缝覆盖 味觉触觉或能传递

浏览次数:134 时间:2019-11-13

  6G时代,传递的信息或将超越图片、文字、声音、视频,而带来包括味觉、触觉等体验。简仁山绘

  在万米高空的飞机上也能通话,互联网还能传递情感,身体中植入的纳米机器人随时检查器官状况……在不久的10年后,随着新一代通信技术的到来,这些或许都将成为现实。

  就在国内5G商用正式启动1周后的11月7日,科技部发布消息,已会同发改委、教育部、工信部、中科院、自然科学基金委在北京组织召开6G技术研发工作启动会。6G技术研发推进工作组和总体专家组的成立,标志着我国6G技术研发工作正式启动。

  这引起了不少市民的浓厚兴趣:5G都还没用上,6G就已启动研发了?那么,什么是6G?6G将会以怎样的面貌展现在公众面前?6G将带来怎样的改变?事实上,包括华为、中兴等设备商,紫光展锐等芯片厂商,以及科研院校等机构,早已纷纷开展6G相关研究。

  中兴通讯副总裁崔丽在接受南方日报记者采访时表示,如果说5G提出了万物互联的概念,将无线通信从主要基于人与人的联络拓展到人与物、物与物等,那么,6G未来将围绕5G提出的三大应用场景(大带宽,海量连接,超低延迟)不断通过技术创新来提升性能和优化体验,推进真正的万物互联落地,推出新的业务和模式。

  “6G将从传统无线蜂窝网络覆盖进一步向无蜂窝、天地一体、地球无缝覆盖的愿景迈进。”崔丽说。

  南京航空航天大学电子信息工程学院院长、长江学者吴启晖教授也向南方日报记者表示,6G的首要特点,就是将搭建一个“空天地海”一体化的通信网络。未来,6G技术将是用卫星、地面基站、航空平台(无人机)、舰船搭建起的一张连接空、天、地、海的通信网络,“目前的信号覆盖还主要是面向地面,比如在飞机上就无法通线G时代,将实现全地球无缝覆盖,在海洋上遇到紧急情况的船只,也可以通过卫星、无人机、飞艇等进行通信”。

  国泰君安在一份研报中透露,目前全球移动通信服务的人口覆盖率约为70%,但受制于经济成本、技术等因素,仅覆盖了20%的陆地面积、小于6%的地球表面积。以我国为例,5G时代仍会有部分陆地面积和海洋面积无移动网络信号。

  与此同时,6G还将向更高频段扩展,以获取更大传输带宽,满足流量、连接数急剧增长的需求。“无线通信最重要的是频谱资源,5G提出的大规模天线技术,毫米波频谱应用为5G的大带宽等应用打下了技术基础,6G将在大规模天线阵列,无线频谱从低频段到毫米波到太赫兹持续发展创新,以提供更高的连接带宽。”崔丽说。

  “6G网络速度将比5G快100倍,融AR、VR于一体的全息通信将成为现实。”吴启晖告诉记者,5G将频谱资源扩展到了毫米波,未来随着接入设备越来越多,频谱资源还将继续拓展,太赫兹通信将是6G新型频谱资源的技术。

  “随着5G的商用,不仅仅是传统的用户无线通信带宽达到Gbps体验,也将驱动电力、运输、制造与医疗等各行各业的数字化转型,6G将进一步延伸和推进上述转型全面落地。”崔丽表示,未来6G将和人工智能、区块链等技术更进一步结合,提升网络性能,实现智能网络,引导业务创新进一步发展。

  中国移动研究院首席专家刘光毅则表示,未来6G可以在身体域网络、情感和触觉交流、触觉互联网等领域产生新应用。以身体域网络为例,人类也许会使用更多的植入式身体器官,甚至在身体中装入纳米机器人来监测身体动态,使得人类可以提前“侦察”身体状况。

  “如果说,2G带来图片,3G带来视频,4G带来直播,5G带来AR/VR等应用,那么,6G时代传递的信息将超越图片、文字、声音、视频,带来包括味觉、触觉、情感等,甚至可以通过脑机接口,直接对人体的大脑皮层进行刺激,对学习方式带来新的变化。”刘光毅说。

  “触觉互联网”是如何实现的?紫光展锐中央研究院副总裁潘振岗对此解释说,在5G的基础上,6G时延更短、速度更快,在AR、人工智能等感知领域更具有颠覆性,未来会呈现一个更加真实的世界,而目前还只是一个“虚拟的世界”。

  “在6G时代,连网络本身都是非常智能的。”吴启晖说,除了很多工业操作可通过网络远程智能控制,网络还能对自身环境以及所处环境进行感知,运用云计算、边缘计算智能调度网络资源,远程控制网络业务,实现智能服务,而网络也更具灵活性和开放性。

  “比如说,我们现在可以接入很多不同的网络,未来能够通过智能方式,自主地让它们连成一片来为我们服务,而不再是通过人用按键等方式来运行。”吴启晖说。

  按照历史的经验来看,无线年升级一代,这一次也不例外,崔丽说,行业内普遍预计6G技术大约在2030年左右商用。

  但在目前,全球6G技术研究仍处于探索起步阶段,技术路线尚不明确,关键指标和应用场景还未有统一的定义。

  吴启晖说,6G网络将成为可融合通信、计算、控制、定位和感知服务的全融合网络。为实现上述目标,需要重新定义新的技术指标,创新网络架构和攻关新的技术,其中太赫兹通信、计算机全息无线电和边缘人工智能等是目前在研究的主要技术方向。

  中兴通讯在《6G移动通信网络愿景、挑战与关键技术》报告中指出,太赫兹通信技术的研究只有20年时间,很多关键器件还没有研制成功,一些关键技术还不够成熟,还需进行大量的研究工作。

  同时,未来6G时代无所不在密集分布的传感器件将会产生海量的感知信息,从而对无线网络容量带来巨大的挑战。另外,传感器件进行海量信息采样处理能力、成本与能耗压力也是巨大挑战。

  那么,现在就谈6G是否为时尚早?崔丽说,目前,欧洲、美国已经宣布启动6G技术预研,一方面这是移动通信发展的基本规律,一代技术从开始概念研究到商业应用都需要10年左右的时间,另一方面,一代技术进入商用后,标准和预研将开始关注和定义下一代技术和产品,5G研究始于10年前,现在启动6G研究符合移动通信系统发展规律。

  “6G的预研,对5G的成熟和发展也是一种拉动,还可以挖掘出一些先进技术应用在5G系统。”崔丽说。

  春江水暖鸭先知,尽管5G还未全面铺开,但相关企业和科研机构已经对6G“跃跃欲试”。

  就在科技部等宣布启动6G研发当天,全球领先的移动通信及物联网核心芯片供应商紫光展锐就宣布,已启动6G相关技术的预研和储备,对太赫兹通信、轨道角动量、甚大规模天线系统、甚高通量编解码、天地一体通信网等潜在6G关键技术进行了探索,并制定了6G技术原型研发推进规划。

  而在近期,通信产业代表企业之一的华为也多次释放出6G研究的相关信息。在华为“心声社区”中,任正非接受采访时提到华为的6G和5G是同步进行,6G研究也领先世界。此外,华为位于渥太华的6G研发实验室,将在未来帮助华为引领全球实现6G全球首发。

  中兴也在6G领域进行了布局。崔丽透露,中兴通讯有专门的6G技术研究项目,系统研究6G网络架构、新频谱等,以及与人工智能、区块链等技术的结合,并在6G相关的前沿基础材料、器件等同样予以关注和布局。

  此外,东南大学、北京邮电大学、南京航空航天大学、中国移动等科研院所和企业也已纷纷对6G着手布局研发。而下一步,科技部将会同有关部门组织总体专家组系统开展6G技术研发方案的制订工作,开展6G技术预研,探索可能的技术方向。

  随着各方的提早布局,在经历了“1G空白,2G跟随,3G突破,4G并行,5G领先”后,我国在6G领域将大有可为。

  由于目前的电磁波频谱中,10GHz以下的电磁波大部分都已被充分挖掘,由此只能去挖更高频,供5G使用的毫米波,是指频率在30—300GHz之间的电磁波,而太赫兹是指频率在100GHz—10THz之间的电磁波。目前,业界和学界已就“低频段主要解决覆盖问题,高频段主要用于提升流量密集区域的系统容量”基本达成共识。

  该词由德国德累斯顿技术大学教授GerhardFettweis提出,触觉互联网可以定义为一种低延迟、高可靠性、高安全性的互联基础设施,借助于触觉互联网可提供远程触觉感受,对对象或物体进行远程控制、诊断和服务,并实现毫秒级响应。

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