科技是人类的翅膀：5G还未普及，6G已引发无限憧憬
2019-10-24 青野云麓
全球首份6G白皮书出炉 ，性能超越5G百倍
2019年10月24日 参考消息
今年3月，全球首届6G峰会在芬兰举办。主办方芬兰奥卢大学峰会邀请了70位来自各国的顶尖通信专家，召开了一次闭门会议，主要内容就是群策群力、拟定全球首份6G白皮书，明确6G发展的基本方向。
近日，这份名为“6G无线智能无处不在的关键驱动与研究挑战” 的白皮书终于“千呼万唤始出来”，初步回答了6G怎样改变大众生活、有哪些技术特征、需解决哪些技术难点等问题。
6G引发生活变革
报告展望，到2030年，随着6G技术的到来，许多当前仍是幻想的场景都将成为现实，人类生活将出现巨大变革。
随着新型显示、传感和成像设备以及低功耗专用处理器等技术的发展，现在的智能手机将被一个轻量的眼镜替代，通过超高的网速实现超高的分辨率、帧速率，并能提供虚拟现实、增强现实、混合现实合并为一的“XR”服务，与我们的感官、运动无缝连接。
高分辨率的传感成像、可穿戴显示器、超高速的无线网络将使实时捕捉、传输和渲染3D图像的远程全息成为现实。例如在会议中实时“投影”每个参与者、通过XR制造感知幻觉，使处于不同城市的人感觉同处一室。这在远程教育、协作设计、远程医疗、远程办公、高级三维模拟和训练，以及国防领域应用很广。
2030年以后，世界将有数以百万计接入网络的自动驾驶车辆，运输和物流都将更为高效。这些车辆既包括在家、学校、工作场所之间运行的无人驾驶汽车，也有运送货物的自动卡车或无人机。每一辆车都将配备许多传感器，包括摄像机、激光扫描仪、里程计和太赫兹雷达等。算法必须快速融合生成周围环境地图，包括其可能碰撞的其他车辆，行人，动物等信息。
性能超越5G百倍
白皮书认为，与从1G到5G的前几次移动通信技术换代类似，6G的大多数性能指标相比5G将提升10到100倍。
白皮书给出了几个衡量6G技术的关键指标：峰值传输速度达到100Gbps-1Tbps，而5G仅为10Gpbs；室内定位精度10厘米，室外1米，相比5G提高10倍；通信时延0.1毫秒，是5G的十分之一；超高可靠性，中断几率小于百万分之一；超高密度，连接设备密度达到每立方米过百个。此外，6G将采用太赫兹频段通信，网络容量大幅提升。
从覆盖范围上看，6G无线网络不再局限于地面，而是将实现地面、卫星和机载网络的无缝连接。从定位精度上看，传统的GPS和蜂窝多点定位精度有限，难以实现室内物品精准部署，6G则足以实现对物联网设备的高精度定位。同时，6G将与人工智能、机器学习深度融合，智能传感、智能定位，智能资源分配、智能接口切换等都将成为现实，智能程度大幅度跃升。
技术难题仍待突破
6G的高性能很诱人，但要解决的技术难题也不少。第一个挑战就是攻克尚不成熟的太赫兹通信技术，实现理想中的通信速率；而随着波段频率增加，天线体积将越来越小，频率达到250GHZ时，4平方厘米面积上足以安装1000个天线，这对集成电子、新材料等技术是巨大的挑战。
白皮书认为，到2030年，数字世界将与物理世界深度融合，人们的生活将愈发依赖可靠的网络运行，这对通信网络的安全问题提出了更高要求，6G网络应具备缓解和抵御网络攻击并追查攻击源头的能力。
6G时代的到来必将带来万物互联，产生海量数据信息。一方面，这些数据关乎个人和企业隐私，实现可靠的数据保护是6G推广应用的前提；另一方面，实时处理这些数据需要成熟的边缘计算技术，而边缘计算还面临数据访问受限、设备计算能力和存储能力不足等问题。
奥卢大学“6G旗舰计划”负责人马蒂•拉特瓦霍（Matti Latva-aho）在白皮书发布声明中表示，6G的根本是数据，无线网络采集、处理、传输和消耗数据的方式推动6G的发展。
也就是说，6G的研究就是要按照6G的标准，解决数据从采集到消耗中的技术难题。
来源：科技日报 责任编辑：闫宏亮
全球首个6G峰会召开，多国正布局6G研发
2019-03-30 科技日报
实习记者 胡定坤
2019年被称作5G应用元年，或许还会成为6G研发元年。3月24日至26日，各国200多位顶尖无线通信专家齐聚芬兰莱维（Levi），参加由芬兰奥卢大学主办的全球首个6G峰会。峰会主旨是“为6G到来铺平道路”。
各国为6G做了哪些准备？提出了哪些创新方案？科技日报记者就此采访了奥卢大学无线通信中心何世海、陈江城博士和何继光博士后。
多国已开始角逐6G网络探索
“日本在6G领域走在世界前列。” 何世海参会后说，采用更高频段通信可能是6G的关键技术之一，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。
同样参会的陈江城介绍，虽然NTT DoCoMo（日本移动通信运营商）在峰会上没有宣布具体的技术路线。但看得出来，NTT DoCoMo对6G发展应该已经有明确的计划，并已经开始着手实施。
其将6G看作5G的进化版，即进一步提高传输速率和信息容量、扩展网络覆盖面。他们已经关注到6G大数据处理的能耗问题，更看重低能耗、低成本的应用。
“这与美国InterDigital公司不谋而合。” 陈江城告诉记者，该公司在峰会上展示了超低功耗、无电池传感器技术，并提出了一些超低功耗对制造工艺、材料的要求。
“德国伍珀塔尔大学则拿出了非常具体的太赫兹通信技术。” 何世海补充，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。”
何世海介绍，爱立信、诺基亚、法国电信集团、韩国三星等移动通信巨头也都派出顶级专家参会，阐述各自的6G愿景。重点集中在宽频谱，高速率，超低时延，超远距离，超低功耗，和基于AI 的应用方向，具有较高的一致性。
中国方案很抢眼
“来自中国电信、华为、中兴和清华大学的专家也参加了此次峰会，展示了中国的6G方案。”何世海介绍，清华大学牛志升教授针对6G网络需要更多基站的问题，提出可以将电动汽车和自动驾驶汽车作为移动云服务器或基站，建立能够快速部署的无线网络，既能服务汽车自动驾驶，又能沟通汽车内外。
“这个想法很有创意，非常吸引人。” 同时牛志升教授也谈到中国在5G和6G时代提出的规划，将逐步实现全覆盖，全频谱，全应用的目标。
“华为提出的6G畅想更为抢眼。” 陈江城谈到，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。
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。
对此，何继光解释说，将人工智能算法用于无线通信领域，比如资源分配、信道编译码是一个新的热门方向。人工智能算法在机器视觉、语音识别、自然语言处理方面效果很好，但用于通信领域还值得继续研究。
华为在6G通信上考虑的很细，已经想到了生活应用中。” 何世海说，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，实现覆盖全球6G通信的设想，并且估算了成本——99亿美元。
何世海介绍，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。
关于6G，还没有清晰的概念
何世海认为，5G已经开始在工业界推广，在学术界的讨论也就成为了过去时。就像英国萨里大学在峰会中发表的观点，6G的研究应该开始了。
“6G的发展，就是要改进5G的缺陷，也就是要有更高的速率、更低的时延。”何世海谈到，5G的传输速率理论上能够做到10Gbps，但这并不够。随着“万物互联”时代的到来，传感器数量将是天文数字，数据量将越来越大。特别是新的应用越来越多，对传输速率、频谱宽度的要求也越来越高。
陈江城举例说，比如现在的虚拟会议只能看到、听到对方，随着“触觉网络”等技术的发展，未来的虚拟会议将要求能够摸到对方甚至闻到气味，这需要的传感器数量、通信速率都得大大提高。
智能驾驶、远程医疗、虚拟现实等应用对时延的要求也是越低越好，6G能提供更好的用户体验。就像萨里大学在会上提出的概念，如果要实现对一个人的高清晰度的全息投影，传输速率要达到4.62Tbps，这远远超出了5G的能力，6G能否做到都是未知数。
“当前国际上6G研究处于起步阶段，大多没有实际进展和可靠技术。特别是硬件方面没有解决，软件也就无从谈起。因此，硬件研发是发展6G的基础。” 何世海认为。
何继光同意这一观点，并补充说，关于6G还没有清晰的概念。现在还只是头脑风暴、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，几年后我们就会有了答案。
记者了解到，作为峰会的主办方，也是全球最早开始研究6G的科研机构，奥卢大学无线通信中心将即时通信与无限制连接、分布式计算和智能、极高频段材料和天线作为6G的主要研究方向。
来源：科技日报 文中图片来自网络
中国6G已在路上，6G的发展真的很有必要！
2019-01-15 大头智能科技
您现在正在了解的是大头科技为您带来的科技新鲜事！
最近，5G俨然成为了人们口中热议的话题，关于5G技术正式到来之后对我们生活的改变，大家都有自己的猜想，比如说几秒钟就能下一部电影啊，一部手机就能控制所有家电等等。可是你知道吗，中国在6G技术方面的研究已经在路上了。
5G时代
等等，你先别着急，其实6G技术的发展，已经是早就提上议程的内容了。因为毕竟在零几年的时候，5G技术就已经开始了研究，直到现在研究已经完成，5G通用标准R15也已经完成，所以6G的技术研究也就展开了。那么，究竟什么是6G呢，这里有必要和大家聊一聊这个问题。
中国6G已在路上
6G是5G+1G吗？
其实关于通信技术的发展，每一代都相较于前代而言，有了突飞猛进的提高。就像5G相比于4G而言，传输速度由最高1G每秒提高到了最高10G每秒，整整提升了10倍。而6G技术理论下载速度是每秒1TB，相较于10G/s而言的5G，是它的100倍。而且在网络延迟方面，6G也会相较于之前更稳定，延迟更低。所以6G并不是简单的5G的提升而已，而是更高层次的一个突破。
其实如果你对于每一代通讯技术有一定了解，就会知道，每一个G的提升，都是信号频段的一个提升，5G时代已经从小于6GHz扩展到毫米波频段，而6G则正式跨入太赫兹（THz）时代，即6G信号将从0.1THz-3THz的频段传输。我们知道频率越高，允许分配的带宽范围越大，单位时间内所能传递的数据量就越大，也就是我们通常说的“网速变快了”。当然，频率越高，发射信号所需要的能量也就越大，而且传输距离也就越短，所以将来还会出现一个现象就是网络“致密化”。
频率和波长的关系
因为现在信号的传输都需要通过基站来进行，基站的信号覆盖范围和传输距离都受到各方面的影响，比如说环境、周围信号的影响等等。而且频率越高，在空气中损耗越大，所以6G时代需要更多的基站“接力”。在5G时代基站密度要比4G时代高很多，而到6G时代，自然基站要更为密集。
更为密集的基站
6G时代的应用
按照以往发展的惯例，6G预计将于2030年正式投入使用，当然可能时间也会更早。而在不就的将来，相信会有更多的应用技术通过6G进入到千家万户。首先最有可能的就是AR、VR技术。因为这两种技术在现阶段已经开始进入到我们的生活中了，但是由于价格和技术的限制，仍然不能推广到每一家中。而在6G时代，相信AR和VR技术已经成为我们生活中的一部分了，虚拟现实技术的推广，将会让我们的生活更加便利，比如说远程看病，虚拟现实聊天等等。
VR技术
除了AR、VR技术，相信6G时代也会打开真正的万物互联时代。5G时代的特点是大带宽、低延时以及广连接。但目前5G的广联接应用还不太理想，6G时代将会在现有的场景上扩展到更广泛的层面、更高的空间，真正实现地空全覆盖的网络，实现任意设备之间的信息传输，即万物互联时代。
万物互联时代
当然，联系到我们现在比较火的区块链技术， 6G时代可能也会是一个频谱共享以及区块链服务盛行的时代。早在2015年美国FCC就开战了推动动态频谱共享的服务，在3.5GHz上推出CBRS（公众无线宽带服务），通过集中地频谱访问数据库系统来动态管理不同类型的无线流量，以提高频谱使用效率。同时，在此基础之上，将系统以分布式数据库的方式发布在共享频谱之上，这样就形成了一个区块链，我们也可以通过6G技术来发掘用区块链来提高效率的方案。
为什么要发展6G技术？
现在就开始研究6G技术，会不会太早？
这其实不仅仅是我们会提出的问题，也是不少通信技术方面的专家会问的问题。而其实，从发展角度来讲，现在已经不早了。其实在文章开始我们也说了，5G的发展并不是等到4G技术出现局限性时才开始的，而是早在好几年前就已经开始了，而真正技术的成熟却是在10-15年之后。直到现在19年初，我们才敢说5G技术准备开始商用。5G时代的毫米波尚且如此，更不用说6G时代的太赫兹频段了。
6G已经开始研究
此外中国提前布局6G网络也是未雨绸缪，占得先机。在5G研究上，中国已经跻身“第一梯队”，而在此之前都没有。所以在6G技术的研发之上，中国更是要走在世界的前列，而且虽然6G时代尚未到来，世界上已经不乏许多国家展开了这方面的研究，所以6G研究的战略意义也是非常有必要的。
未来的通信技术将会是什么样的？
其实通信技术一代一代的发展，从最早的1G到大规模推广的3G、4G，其实都是在同一条道路上走，只不过是技术水平和内容的提升罢了。而从5G时代开始，到6G时代甚至以后的发展，将会有一系列技术或者一个系统在本质上发生了改变。未来可能不会再有7G、8G，而是用新的技术代号来表示。
我们在现阶段仍然会面临的一个问题是，流量到底多少够用。有人说我一个月10G流量都觉得很少，而有人说我一个月40G甚至都用不了十分之一。其实这里还是要说，这种问题造成的原因是因为，当前通信技术已经无法继续提供更适合的应用产品了。想当初4G刚出的年代，主要推动的是用4G看电视、视频更流畅，而随着5G、6G的发展，肯定会伴随一系列的新应用和新需求出现，必然会对流量有一定的需求。
6G时代已经在路上
所以总的来说，6G的发展是非常有必要而且非常重要的。如今，中国6G已经在路上了，相信在不久的将来，中国将会在6G技术领域有更多的发言权。