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华为提出6G方案,将发射10000颗卫星实现天地互联,成本99亿美元
2019-10-23           作者: 微回收

10月,芬兰奥卢大学6G旗舰研究计划发布全球首个6G白皮书,该白皮书基于70位专家的观点系统性地介绍了6G技术趋势。奥卢大学无线通信中心是全球最先开始6G研发的机构,目前正在从无线连接、分布式计算、设备硬件、服务应用四个领域着手研究。

华为提出6G方案,将发射10000颗卫星实现天地互联,成本99亿美元

奥卢大学

这份全球首次发布的6G白皮书对于我们了解6G提供很多有价值的帮助信息。

首先,我们要明白,通信技术研发从来都是冻结一代,预研一代,当初贝尔实验室和摩托罗拉推出了1G标准,成为通信霸主,而这个时候欧洲已经开始预研GSM,美国就是因为研发时间比欧洲晚,虽然CDMA比GSM先进,但是却没有成为主流方案,而欧洲成为2G时代霸主,诺基亚、爱立信都是在那个时候发展起来的。

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2009年,芬兰开始建设4G,诺基亚、爱立信、华为、中兴等开始研发5G,同样如今5G开始建设,那么6G的预研也就被提上日程,因为谁都不知道下一代通信技术的特点发展会是怎么样,只能不断摸索试错,从而找到最优方案。

白皮书介绍,6G网络会在2030年左右问世,其愿景就是泛在无线智能。意味着6G网络会通过无线技术覆盖全球各个角落,为人类社会提供更智能的感知服务和应用。

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具体的技术指标上,首先网速毫无疑问会进一步提升6G会在5G的速率基础上再次提升10-100倍,单用户速率可达1Tbps,延迟低至0.1毫秒,定位精度在厘米级,网络容量进一步提升。

然后在具体的应用场景上,通过高分辨率成像和感知、精确定位、可穿戴显示器、移动机器人和无人机、专用处理器和下一代无线网络,远程呈现和混合现实等全新服务将成为可能。

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当前的智能手机很可能被普及的XR体验所取代,这种体验是由重量轻的眼镜带来的,这种眼镜设备能提供了前所未有的分辨率、帧率和动态范围。6G时代这些设备将与人类的感官无缝集成。

XR是虚拟现实(VR)、增强现实(AR)、混合现实(MR)技术的统称。

而在奥卢大学举办的6G峰会上,各个国家也都提出了自己的方案,想要在5G发展的未来这十年里,进行充分的研究,从而让自己的6G方案成为未来6G标准。

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日本NTT DoCoM认为6G将会是5G的一个进化版,将进一步挖掘5G的潜能,进一步提高传输速率和信息容量、扩展网络覆盖面,而且更加看重能耗与成本。

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日本在6G预研上已经走在世界前列,因为6G将使用太赫兹频段已经成为大部分国家的共识,太赫兹(THz)波是指频率在0.1~10 THz(波长为3000~30μm)范围内的电磁波,在长波段与毫米波相重合,在短波段与红外光相重合,是宏观经典理论向微观量子理论的过渡区,也是电子学向光子学的过渡区,称为电磁波谱的“太赫兹空隙(THz gap)”。

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太赫兹用于通信可以获得10GB/s的无线传输速度,特别是卫星通信,由于在外太空,近似真空的状态下,不用考虑水分的影响,这比当前的超宽带技术快几百至一千多倍。这就使得THz通信可以以极高的带宽进行高保密卫星通信。

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广岛大学在全球最先实现了基于CMOS低成本工艺的300GHz频段的太赫兹通信。此外,日本在太赫兹等各项电子通信材料领域“独步天下”,几乎达到垄断地位,这是其发展6G的独特优势。

可以预见,日本将成为6G全球领导者之争的重要选手,如果日本真的像3G时代一样,重新获得了6G全球领导权,那么日本将会拥有全球经济的主导权。

德国则拿出了非常具体的太赫兹通信技术。研究人员基于锗化硅(SiGe)材料构建了完整的信号收发系统,能够实现1米距离的260GHz频段太赫兹通信。但他们经过计算认为,如果采用直径6.5厘米的透镜天线,通信距离能够达到100米。虽然实际和计算一定会有差距,但这应该也是全球最先进的太赫兹通信系统之一。

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可以说,日本欧洲都想要重现当初通信霸主的地位。从而促进经济的再次高速增长。

韩国SK集团信息通信技术中心曾提出了“太赫兹+去蜂窝化结构+高空无线平台(如卫星等)”的6G技术方案,不仅应用太赫兹通信技术,还要彻底变革现有的移动通信蜂窝架构,并建立空天地一体的通信网络。

SK集团提到的去蜂窝化结构是当前的研究热点之一,即基站未必按照蜂窝状布置,终端也未必只和一个基站通信,从而提高频谱效率。

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蜂窝网络

美国目前很尴尬的一点是,朗讯比收购,摩托罗拉已经衰落,贝尔实验室被自己拆分残了。目前在通信领域在全球具有影响力的也就仅剩高通了。

但是目前美国在6G预研上,仅贝尔实验室提出了“太赫兹+网络切片”的技术路线。

中国华为则非常详细的6G方案与构想,华为认为6G时代将超出5G时代“物联网”,实现“万物互联”(Internet of Everything,简称IoE),即整个人文社会和外部物理世界实现紧密连接,因此6G的数据不是一个一个的大数据,很可能是无数的小数据汇成大数据。

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华为提出,在通信维度方面,除了更高的速率、更宽的频谱,6G应该拓展到海陆空甚至水下空间。硬件方面,天线的角色也更为重要。随着通信频率提高,天线将会越来越小,甚至可能做到每颗芯片都有属于自己的天线,这对材料要求越来越高,对材料和加工精度都提出了更高的要求。软件方面,人工智能在6G通信中将扮演重要角色。

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华为还提出了用6G时代通过大脑意念控制联网物品,以及利用WIFI、基站进行无线充电等概念。此外,华为甚至设想发射10000多颗小型低轨卫星,任正非表示6G将实现天地互联。

华为并且估算了成本——99亿美元。华为计划在2030年建成能够容纳1Tbps传输速率的无线通信网络。

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需要注意的是,6G还在起步阶段,刚刚开始研究,甚至没有清晰的概念定义,其关键技术仍在摸索之中,现在提出来的方案还只是头脑风暴、各抒己见的时候。有的方案会被慢慢地否决掉,要么是因为实现不了,要么是实现起来成本非常高,最终剩下来的经过讨论之后,就将成为6G标准。

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目前来看,5G时代处于第一梯队的美中欧日韩,在6G这场大比赛之中,都有夺冠的希望,目前5G时代中国正处于领导者的位置,那么在这里面,1G美国是领导者,2G是欧洲,3G是日本,4G又是美国,5G是中国,只有韩国一直在陪跑,不知道韩国是否有机会在6G时代夺冠呢?还是继续陪跑!

至于印度俄罗斯等,基本上就是重在参与了。而剩下的一些国家,连参加的资格都没有。。。。。。

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责任编辑: 蔚 蓝 文章来源:
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