5G之後是6G,剖析6G網絡如何實現

通信 技術 人造衛星 MWC 設計 科技產業微觀察 2019-07-08

5G的商用徹底引燃了人們的熱情,在近日舉辦的MWC上海2019(世界移動通信大會)上,5G幾乎無處不在。人們自然要問5G之後呢?按照產業界的規律,在一代通信技術實現商用的同時,將會開啟對下一代技術開發,也就是6G通信技術。當然,目前人們對於6G還只停留在概念和設想階段,距離實現標準化還很遙遠。但是這不妨我們先對6G的未來藍圖進行一些展望。

如果說4G的目的是實現智能終端之間(即人與人之間)的高速通信連接,傳輸速率可以達到100Mbps。5G是實現物與物之間的高速連接,傳輸速率1Gbps,低通信時延1ms,支持海量機器通信1M/km2 。那麼,6G願景則是讓人類社會進入泛在的智能化信息社會。它將實現更高的傳輸速度,5G的10到100倍,即10Gbps-1Tbps;更低的通信時延,ms級以下;更廣的通信覆蓋,覆蓋空、天、海、地;更快的運動速度,馬赫級。

要想達到這樣的目標,6G技術需要融合陸地無線移動通信與中高低軌道的衛星移動通信,以及短距離直接通信技術,甚至還要融合通信以外的信息技術,包括計算、導航、感知、智能等。通過智能化移動性管理控制,建立空、天、地、海泛在的移動通信網絡,實現全球泛在覆蓋的高速寬帶通信。

要想實現這樣的技術目標,6G的挑戰自然是巨大的,面臨提升網絡容量、頻譜效率、系統覆蓋等一系列問題。比如在新空口上,6G需要支持多種通信標準的無線傳輸接入,實現全球無線覆蓋,要向更高頻段擴展,以獲取更大傳輸帶寬,如毫米波、太赫茲、可見光等,以支持10G到100 Gbps用戶接入速度,實現Tbps的無線接入網,要採用超大規模天線陣列,更高階的調製解調技術等。

6G還要設計新的架構,以實現地面和衛星的融合移動網絡。當前,全球移動通信服務的人口覆蓋率約為70%,僅覆蓋了約20%的陸地面積。在6G時代要實現空、天、地、海泛在的移動通信網絡中,就要擴展頻段、擴展覆蓋,包括研究5G陸地移動通信與低軌衛星移動通信的結合,才能形成天地一體化的信息網絡。這又涉及到一系列的關鍵技術研究方向,比如系統架構設計與物理層的融合,接入與傳輸控制,移動性管理與資源管理,寬帶衛星組網與路由,星間鏈路空間光通信,等等。

頻譜資源是當下無線通信領域遇到的最大的問題之一。6G時代需要開發更加靈活的頻譜共享技術,比如機會使用空閒頻譜技術、使用非授權頻譜技術、同運營多制式的共享技術,解決頻譜資源分配專用造成的利用率低下問題。

安全問題是也6G面臨的挑戰之一,需要引入可信機制,從預測到感知、到響應、到防禦,開發具有內生空全的網絡。

此外,6G還要引入通信技術以外的信息處理技術,實現通信與計算、導航、感知等的融合。這樣才能實現使人類社會進入泛在的智能化信息社會的宏偉願景。

5G之後是6G,剖析6G網絡如何實現

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