当人们开始对5G的美好生活翘首以盼时,已经有人在谈论6G的关键技术了!这,简直让人猝不及防!
现在连5G手机的影子都没见到,你怎么就开始跟我谈6G的技术问题了......
不过,谈论6G只关注网速就显得太“肤浅”了。因为在6G时代,网速已经不再重要。
现如今,移动通信技术更迭的意义,已经不止于解决人和人之间的无线通讯、无线上网的问题了,而是要更好地解决物和物之间、物和人之间的联系,也就是我们通常所说的物联网。
所谓的万物互联是将人、流程、数据和事物结合在一起使得网络连接变得更加相关,更有价值。它将信息转化为行动,能给企业、个人和国家创造新的功能,并带来更加丰富的体验和前所未有的经济发展机遇。
万物互联是什么样的呢?举个简单的例子,就是你可以用一部手机控制很多东西,比如直接向自己家里的智能家居下达指令,让智能家居机器人做家务,智能监控家庭一举一动、直接呼叫无人车等等。
虽然我们对于5G的憧憬和期待是万物智联,但它做到的更多是信息极速传输,离真正的万物互联还存在一定距离。
6G通信技术不再是简单的网络容量和传输速率的突破,它更是为了缩小数字鸿沟,实现万物互联这个“终极目标”,这便是6G的意义。
不过,现在6G定义还未出现。各方都有自己的愿景,并未得到统一的、大家都认可的6G定义。目前一个较为官方的回答是,6G将探索并汇集5G所遗漏的相关技术。
Rosenworcel表示,6G将使用太赫兹(THz)频段,且6G网络的“致密化”程度也将达到前所未有的水平,届时,我们的周围将充满小基站。
不过,频段向高处发展的另一个主要原因在于,低频段的资源有限。就像一条公路,即便再宽阔,所容纳车量也是有限的。当路不够用时,车辆就会阻塞无法畅行,此时就需要考虑开发另一条路。
频谱资源也是如此,随着用户数和智能设备数量的增加,有限的频谱带宽就需要服务更多的终端,这会导致每个终端的服务质量严重下降。而解决这一问题的可行的方法便是开发新的通信频段,拓展通信带宽。
那么,为什么说到了6G时代网络将“致密化”,我们的周围会充满小基站?
这就涉及到了基站的覆盖范围问题,也就是基站信号的传输距离问题。
Rosenworcel表示6G将使用“空间复用技术”,6G基站将可同时接入数百个甚至数千个无线连接,其容量将可达到5G基站的1000倍。
前面说到6G将要使用的是太赫兹频段,虽然这种高频段频率资源丰富,系统容量大。但是使用高频率载波的移动通信系统要面临改善覆盖和减少干扰的严峻挑战。
不止是6G,处于毫米波段的5G也是如此。而5G则是通过Massive MIMO和波束赋形这两个关键技术来解决此类问题的。
我们的手机信号连接的是运营商基站,更准确一点,是基站上的天线。Massive MIMO技术说起来挺简单,它其实就是通过增加发射天线和接收天线的数量,即设计一个多天线阵列,来补偿高频路径上的损耗。
这种技术的好处就是,它能够在不占用额外带宽、消耗额外发射功率的情况下增加信道容量,提高频谱利用率。
但是它也带来了另外一个问题:基站发出的窄波束不是360度全方向的,该如何保证波束能覆盖到基站周围任意一个方向上的用户?这时候,便是波束赋形技术大显神通的时候了。
简单来说,波束赋形技术就是通过复杂的算法对波束进行管理和控制,使之变得像“聚光灯”一样。这些“聚光灯”可以找到手机都聚集在哪里,然后更为聚焦地对其进行信号覆盖。
5G采用的是MIMO技术提高频谱利用率。而6G所处的频段更高,MIMO未来的进一步发展很有可能成为6G提供关键的技术支持。
SAS负责协调现有用户和新用户间的频谱接入,保护较高层用户免受低层用户的影响,并优化CBRS频段内所有用户可用频谱的有效使用。这就达到了动态共享频段、按需使用的效果,频谱的使用率无疑会大大提高。
CBRS极具创造性、高效性和前瞻性,对未来6G的发展具有非同寻常的意义。
Rosenworcel认为,区块链在6G中的应用,使用“去中心”的分布式账本来记录各种无线接入信息,将可进一步激发新技术创新,甚至“改变未来6G使用无线频谱的方式”。
不管关于6G的构想有多丰富,就如同5G之于4G,未来的6G也一定是5G的持续演进。5G有的,要靠6G来改进。而5G没有的,则要靠6G来扩展。
对于6G,不止是部分吃瓜群众觉得现在研究太早了,一些专业人士也持有此类的看法。
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