5G方興未艾,探索6G是否為時過早?
近日,從科技部官網獲悉,我國正式啟動6G移動通信技術的研發(fā)工作。
科技部表示目前全球6G技術研究仍處于探索起步階段,技術路線尚不明確,關鍵指標與應用場景還未有統(tǒng)一的定義,科技部將聯(lián)合專家組系統(tǒng)開展6G技術研發(fā)工作,探索可能的技術方向。
被稱為5G元年的2019年即將步入尾聲,但在5G基礎設施建設的地圖上仍有大片空白的位置需要填充,值此方興未艾之際投入對6G的研發(fā)工作,是否為時過早呢。
以史為鏡,可以知興替。我們來瞧瞧移動通信的發(fā)展或許可以找到答案。
“大哥大”時期
日常中我們說的3G,4G不僅僅是網上沖浪速率的差距,也是移動通信系統(tǒng)斷代的劃分,簡單來說1G我們可以稱之為第一代模擬移動通信系統(tǒng)。
在1987年底我國第一代模擬移動通信系統(tǒng)開通并正式商用,當時的載體相信大家都知道是足足一斤重的“大哥大”。在演繹八十年代末生活的熒幕影視劇中梳著大背頭;拿一塊厚實笨重的“黑磚頭”在大嗓門的通話下需要不停地移動喊著:“喂,喂,聽不清,你再說一遍”。這一幕生動的場景成為第一代通信留給我們的獨特記憶。
第一代移動通信系統(tǒng)主要采用模擬技術與頻分多址技術,在應用方面只能使用一般語音傳輸,并具有語音質量較差,訊號不穩(wěn)定,覆蓋范圍較為有限等特點。1G系統(tǒng)的應用在中國長達14年,2001年底中國移動關閉模擬移動通信網,宣布了第一代移動通信系統(tǒng)正式退出了歷史的舞臺。
時代社交的初起
第二代數(shù)字移動通信系統(tǒng)采用時分多址(TDMA)技術和碼分多址(CDMA)技術,1G到2G的改變是模擬調制進入到數(shù)字調制,它的出現(xiàn)提供了更高的網絡容量,更為清晰的通話質量。質的改變是“磚頭”變小了,可以被放進人們的口袋了,便攜性的提升也使大眾更愿意去使用。
中國聯(lián)通在1995年開始商用的CDMA技術,并于2002開通一期CDMA網絡,成為全球唯一的同時擁有GSM和CDMA網的運營商。從九十年代起,以GSM為主,CDMA為輔的第二代移動通信系統(tǒng)在10年間,其用戶發(fā)展規(guī)模超過了2.5億,同時在2G時代,手機可以進行短信接發(fā),網上沖浪了,這也意味著時代社交的初起。
多媒體時代
第三代移動通信系統(tǒng)的誕生,是移動互聯(lián)網的開端,3G的突破用了10年的時間,也標志著社會逐步進入多媒體的時代歷程。3G是將無線通信與國際互聯(lián)網等多媒體通信結合的新一代移動通信系統(tǒng)。
他能在實現(xiàn)在全球范圍內的數(shù)據(jù)傳輸,相比較2G它的傳輸聲音與數(shù)據(jù)傳輸速度上有質的提高,理論上3G可達到1-6Mbps,圖像、音樂、視頻流等多種媒體形式也隨之向我們走來。
移動通信技術的更新進步,對應的智能手機出現(xiàn)在我們的生活當中,大眾的使用需求不局限于打電話,發(fā)信息。數(shù)據(jù)通信(網上沖浪)成為我們使用中的主要功能,網頁瀏覽,視頻通話,影視下載等等,龐大的信息流充斥在大眾的周圍。
數(shù)字時代
第四代移動通信系統(tǒng)是在3G技術上的一次升華,將WLAN技術和3G通信技術進行優(yōu)化的結合,使得無線通信的信號更加穩(wěn)定,4G的移動通信技術將數(shù)據(jù)傳輸提高到了100Mbps。在邁向萬物互聯(lián)的道路上踏出了一大步。
4G的發(fā)展歷經10年,在我們生活中已經有了較為成熟的應用。但在技術應用中仍然存在一些缺陷:在樓區(qū)、山區(qū),有其他障礙物容易受到地區(qū)影響導致信號強度弱;移動設備從一個基站的覆蓋區(qū)進入其他基站的范圍區(qū)域時,大概率與該區(qū)域的網絡失去連接,從而造成網絡中斷等問題。
在移動通信的發(fā)展史上我國的發(fā)展速度是稍有落后的,在技術層面高通公司一直占據(jù)著2G/3G/4G標準必要專利的主導權,中國移動董事長奚國華曾公開表示:在2014年中國移動預計銷售超過1億部TD-LTE終端。即使以每部TD-LTE終端出廠價1000元計算,高通按照5%標準收費,這部分就將新增50億元專利費用支出。如果加上芯片、服務方面的費用,總計或超過200億元。
物聯(lián)網時代
第五代移動通信技術是最新一代蜂窩移動通信技術,也是即2G、3G和4G系統(tǒng)之后的延伸。
5G的容量是4G的一千倍,峰值可達10Gbps-20Gbps,意味著低時延、高速率的數(shù)據(jù)傳輸。但它更大的作用是實現(xiàn)從人與人之間的通信走向人與物、物與物之間的通信,實現(xiàn)萬物互聯(lián)。
5G的應用領域非常廣泛,與無人機產業(yè)結合可以讓無人機網聯(lián)超視距自主飛行,智能化,建立空、天、地一體化網絡,并實現(xiàn)在多行業(yè)垂直應用。
無人駕駛的發(fā)展中5G提供了不可替代的作用,在行駛途中通過傳感器、攝像頭采集到的信息需要通過通訊手段與云端做交互,5G低時延的特點能帶來良好的體驗。
駕駛中需要高精地圖的數(shù)據(jù)量巨大,達到Gbit/公里級別或以上,以盡量少的時間完成更新,需要超高速帶寬;而5G亦能滿足傳輸?shù)男枨蟆?G是一個端到端的生態(tài)系統(tǒng),它將打造一個全移動和全連接的社會。
5G亦有他的缺陷,5G帶寬增加意味著更少的覆蓋范圍;頻點太高,信號穿透力差,基站的覆蓋半徑一般約為100-300米,這需要建造更多基站來實現(xiàn)范圍覆蓋,且5G網絡所需電力相比4G有較大幅度的增加,基站建設成本也在提升。
目前5G技術我國處于領先的位置,5G開啟商用模式,基礎設施的建設亦在逐步推進,但以十年為一代通信技術更新的速度來看,提前布局6G技術發(fā)展,構建6G下一步工作計劃的決策是絕對可靠的。
未來可期
雖然6G還未實現(xiàn),但不妨我們對6G的發(fā)展方向進行展望,弗吉尼亞理工大學的研究人員在報告中表示6G將利用跨協(xié)議棧的人工智能(AI),成為一個可以自我配置并可自我維持的自主系統(tǒng)。他們推測,6G可以使用AI來“取代傳統(tǒng)的、剛性的框架結構,用于通過智能和自適應協(xié)議來管理系統(tǒng),6G將完全依賴AI,跨越所有協(xié)議棧和網絡功能。
使用衛(wèi)星、航空平臺、艦船搭建起的空、天、地、海一體的通信網絡。而支撐該網絡的核心技術就是6G;也許6G不會有傳輸速率上的改變, 可能是在信號覆蓋方面的突破,降低基礎設施建設的成本;或在互聯(lián)互通性方面有新的改進;也可能在業(yè)務感知方面有所突破。
在6G研發(fā)的賽場上我國并不是唯一的運動員,美國、俄羅斯包括歐盟也正在緊鑼密鼓地開展探索6G的相關工作。通信產業(yè)的核心是技術支持,只有尖端的技術應用才能帶給產業(yè)更高的效益和利潤,通信新技術的研發(fā)并成功商用不但能使得通信業(yè)的發(fā)展規(guī)模不斷擴大,且會帶動起周邊產業(yè)的發(fā)展,對國民經濟水平的增長也起到推動作用。所以獲取通信技術的“標準制定權”至關重要,這不僅代表著通信技術專利的數(shù)量遙遙領先,更讓我們脫離了以往在通信技術落后被動挨打的局面,贏得市場的主動權,對國家的科技產業(yè)和經濟發(fā)展有不可忽視的助力。
未雨綢繆能讓我國移動通信技術處于全球領先地位,為移動通信產業(yè)發(fā)展和建設創(chuàng)新型國家奠定堅實的科技基礎。在5G這條賽道中我們領先于對手,對于6G相信未來可期!
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