5G之后是6G,剖析6G网络如何实现

原创 科技产业微观察  2020-03-19 20:58  阅读 141 次浏览 次

5G的商用彻底引燃了人们的热情,在近日举办的MWC上海2019(世界移动通信大会)上,5G几乎无处不在。人们自然要问5G之后呢?按照产业界的规律,在一代通信技术实现商用的同时,将会开启对下一代技术开发,也就是6G通信技术。当然,目前人们对于6G还只停留在概念和设想阶段,距离实现标准化还很遥远。但是这不妨我们先对6G的未来蓝图进行一些展望。

如果说4G的目的是实现智能终端之间(即人与人之间)的高速通信连接,传输速率可以达到100Mbps。5G是实现物与物之间的高速连接,传输速率1Gbps,低通信时延1ms,支持海量机器通信1M/km2 。那么,6G愿景则是让人类社会进入泛在的智能化信息社会。它将实现更高的传输速度,5G的10到100倍,即10Gbps-1Tbps;更低的通信时延,ms级以下;更广的通信覆盖,覆盖空、天、海、地;更快的运动速度,马赫级。

要想达到这样的目标,6G技术需要融合陆地无线移动通信与中高低轨道的卫星移动通信,以及短距离直接通信技术,甚至还要融合通信以外的信息技术,包括计算、导航、感知、智能等。通过智能化移动性管理控制,建立空、天、地、海泛在的移动通信网络,实现全球泛在覆盖的高速宽带通信。

要想实现这样的技术目标,6G的挑战自然是巨大的,面临提升网络容量、频谱效率、系统覆盖等一系列问题。比如在新空口上,6G需要支持多种通信标准的无线传输接入,实现全球无线覆盖,要向更高频段扩展,以获取更大传输带宽,如毫米波、太赫兹、可见光等,以支持10G到100 Gbps用户接入速度,实现Tbps的无线接入网,要采用超大规模天线阵列,更高阶的调制解调技术等。

6G还要设计新的架构,以实现地面和卫星的融合移动网络。当前,全球移动通信服务的人口覆盖率约为70%,仅覆盖了约20%的陆地面积。在6G时代要实现空、天、地、海泛在的移动通信网络中,就要扩展频段、扩展覆盖,包括研究5G陆地移动通信与低轨卫星移动通信的结合,才能形成天地一体化的信息网络。这又涉及到一系列的关键技术研究方向,比如系统架构设计与物理层的融合,接入与传输控制,移动性管理与资源管理,宽带卫星组网与路由,星间链路空间光通信,等等。

频谱资源是当下无线通信领域遇到的最大的问题之一。6G时代需要开发更加灵活的频谱共享技术,比如机会使用空闲频谱技术、使用非授权频谱技术、同运营多制式的共享技术,解决频谱资源分配专用造成的利用率低下问题。

安全问题是也6G面临的挑战之一,需要引入可信机制,从预测到感知、到响应、到防御,开发具有内生空全的网络。

此外,6G还要引入通信技术以外的信息处理技术,实现通信与计算、导航、感知等的融合。这样才能实现使人类社会进入泛在的智能化信息社会的宏伟愿景。

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