飛象網訊(魏德齡/文)當5G的R16、R17還沒落地的時候,6G的聲浪已經此起彼伏,一方面可能由于通信行業喜歡不斷看向未來的習慣,另一方面也可能是因為人們潛意識中信奉的逢雙才是正式版的信條。
盡管3GPP預計在2023年才開展6G的研究,在2025年下半年開始對6G進行標準化。但隨著不少公司已經開始啟動6G研究,并在不同場合展望6G的愿景,對于6G目前已經足已管中窺豹。

頻段的探索
5G時代,通信業已經開始了對于頻段的探索,頻段不再局限于Sub-6GHz,開始利用資源更豐富的毫米波頻段,來實現更高的速率與更低的延遲,進而實現5G的10Gbps,甚至是20Gbps的峰值速率。
6G將會進一步對更高頻段進行探索,除了目前開始在5G中應用的毫米波頻段外,太赫茲已經被普遍提及。不過隨之而來的技術難題也可想而知,由于頻率更高,單一基站的覆蓋范圍可能只有100多米,同時信號的穿透能力肯定更加有限,這就意味著基站的密度會更大,實現連續覆蓋的難度會更高。
由于要使用太赫茲,聯合處理的方法比如信源信道聯合編碼、語音和通信結合等同樣需要解決。業內已經開始預計會在6G時代使用全雙工技術,告別目前時間、頻率、空間分開的情況,可以實現同樣頻段同樣資源。天線問題無疑將會更復雜,目前5G設備的頻段組合已經成倍上升,增加了太赫茲后肯定會再翻上幾倍。
甚至除了太赫茲外,衛星通訊同樣已經被考慮到6G網絡中。近期的消息已經顯示,蘋果iPhone將會在后續產品中支持低軌衛星的通訊能力,SpaceX在向美國聯邦通信委員會 (FCC) 提交的文件也顯示,其準備在 6 個月內發射近 1300 顆 Starlink 星鏈衛星。這無疑也正在為6G時代埋下伏筆。衛星通訊能力的引入也將解決以往蜂窩通訊時代的覆蓋難題。
多維度覆蓋
目前,5G地面蜂窩系統覆蓋了地球表面不到10%,具體約7%左右,而6G實際想實現覆蓋的空天地海的一體化。Starlink大量發射衛星的目的就在于實現全域覆蓋。
實際上,在目前的生產生活領域有著大量的信號盲區,例如科考活動集中的北極區域,只能依靠銥星系統進行通信,對于高帶寬網絡的覆蓋有著巨大需求。同樣在沿海的大量航線中,同樣沒有蜂窩網絡的覆蓋,存在著大量寬帶覆蓋盲區,衛星通信無疑將會解決這一問題。
不過,如果通過衛星實現廣域覆蓋,也存在服務質量能否有保障的問題,容易出現業務分配的不均衡,StarLink這種規模的低軌衛星成本還是過高,設計中的規模換能力還是會導致效費比太低。而高軌衛星又存在著回傳延遲,高軌資源不充分的問題。
與此同時,大量衛星的升空上天還存在著環境保護的問題,天文學家目前在觀測自然星體的過程中,已經開始出現了被衛星干擾的問題,隨著更大規模發射活動的進行,天文學家將會更加難以了解外太空的世界。隨著未來衛星到達使用年限,還存在著巨大的太空垃圾問題。
除了解決廣域覆蓋的問題外,深度覆蓋同樣需要進行,其旨在消除盲點,提升弱覆蓋區域的覆蓋能力以及用戶的通信體驗,為了實現無處不在的智能通信,6G系統對深度覆蓋率要求將接近100%。
另外,人工智能的地位將更加重要,預計在R18開始將會為6G進行鋪墊,其中重要的一點就在于,人工智能將會在基站中發揮作用,產業將會設計由數據驅動的端到端無線系統,實現具備機器學習能力的空口設計,實現動態化優化無線系統的性能和效率,例如可動態空口適應、跨網絡和終端的聯合訓練、模型共享和分布式推理。
6G時代,無疑將會朝著上天下海入地均有網絡的目標前行。
云與連接
5G無疑正在朝著物聯網的愿景邁進,工業中的大量設備,生活中儀器儀表都將具備連接能力。當然,如今在垂直行業的推廣還存在著成本難題,一方面應用方認為通信模組的成本較高,大規模應用后花費較多。另一方面,模組廠商也常年薄利求生。要想壓下價格,恐怕還真不是輕而易舉能解決的課題。
然而6G時代更是豪言每一粒沙都要接入網絡,給沙子裝上模組自然不可能,但至少可能得每一把鏟子都能具備連接力了。但這無疑更是一個巨大的成本問題,至少5G模組的成本問題還懸而未決,6G時代如果需要支持更多頻段,通過更先進的制程騰出空間,才能放入“鏟子”中的話,那么恐怕并不是每個人都買得起這樣一把“鏟子”,也許信號是實現了全面覆蓋,但數字鴻溝的問題卻會卡在錢上。
萬事萬物的連接,也將讓云變得更加重要,每個人手持終端中的系統將會全面云化,工作娛樂也更加依賴云,也許屆時連接力會比本地算力更加重要。這也意味著安全性將更加重要,數據如何脫敏,隱私如何保護,云端會不會監守自盜,都將是更為嚴峻的課題。