米兰·(milan)中国官方网站-6G 出手，「网中网」奇迹再现

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站于 5G 时代，瞻望 6G 的曙光。

作者丨Keith Kirkpatrick

编译丨OGAI编纂丨陈彩娴咱们正处于 5G 技能方兴日盛的时代。然而，从无线运营商、芯片制造商到元技能供给商的顶级技能公司都于朝着无线通讯的下一个里程碑——6G 进军。人们但愿收集撑持更繁杂的、数据密集型的运用步伐，毗连更多的装备及数据源，并享受长期的、无延迟的数据毗连，这鞭策了对于更快、容量更年夜的收集的需求。于 6G 技能被彻底开发后，可以撑持每一秒 1 TB 的数据传输速度（理论上比 5G 提供的每一秒 10GB 的最高速率快 100 倍），收集容量是 5G 收集的 50 到 100 倍，有望形成一个更年夜的装备互联的生态体系，使消费者、公司及基在基础举措措施的装备于统一收集上运行，而不会对于机能造成影响。此外，5G 收集的延迟率凡是为 4 毫秒，6G 可以将延迟险些降低到零，每一个接入点可能可以或许同时撑持多个客户端。6G 的愿景和其技能基础仍于形成之中。年夜量的科技公司、当局及财产集群都于致力在实现长期、靠得住及快速的通讯基础举措措施，为挪动运用步伐聪明都会、V2x 通讯、虚拟显式及加强实际技能，甚至小我私家生物数据体系提供支撑。英国主动化测试及保障解决方案提供商 Spirent 的市场计谋主管 Stephen Douglas 暗示：「我认为，6G 的要害的地方于在，它将形成收集的收集，是互补技能的混淆体，相称使人线人一新。除了了于地球上构建一个宏不雅的收集，可能还有会孕育发生人体区域收集，人类也是此中的一部门」。6G 极可能将无线收集与卫星、无人机、海上彀络及光纤毗连收集彼此毗连，从而形成一个彻底毗连的生态体系。

1年夜量的市场勾当尚无尺度今朝还有没有机构制订或者发布 6G 的尺度，治理该技能的功耗及无线旌旗灯号传输方面仍有年夜量的事情需要完成。美国联邦通讯委员会（FCC）已经经为初期研究、开发及测试分配了 95 GHz 及 3THz 的频段。2020 年 10 月，总部位在华盛顿特区的电信行业解决方案同盟（ATIS）建立了卖力制订挪动技能的技能及操作尺度的 Next G 同盟。该同盟包括美国四家重要的电信公司（AT T、T-Mobile、U.S. Cellular 及 Verizon），以和爱立信、Facebook、英特尔、LG、微软及高通等公司，ATIS 的建立是为了推进美国于 6G 中的带领职位地方，重点存眷于 6G 部署的整个生命周期（从研发、制造到尺度化及市场预备）中，使该技能的市场介入者连结一致。「它将成为收集的收集，互补技能的混淆体」固然，其他国度及公司也于努力开发可用在 6G 收集研发的技能。芬兰奥卢年夜学启动了「6Genesis」研究项目，旨于于 2030 年开发出 6G 技能，并与日本的「逾越 5G 促成同盟」签订了互助和谈，以协调芬兰 6G 旗舰公司于 6G 技能方面的研究事情。与此同时，韩国电子及电信研究所正于举行 6G 的 THz 频段的研究，三星公布规划向芯片组制造等范畴投资跨越 2000 亿美元，以撑持 6G 基础举措措施及装备的研发。美国海内的从业者一致认为，不仅要思量以很是高的频率发送数据的技能挑战，还有要确定一个或者多个 6G 收集怎样才能最佳地办事在一系列新的数据密集型运用。ATIS 的技能及解决方案副总裁 Mike Nawrocki 说：「咱们想尽快进入 6G 时代，把北美/美国的工业界、当局及学术界凝结于一路。不单单从技能的角度来思量问题，还有要思量到运用、社会驱动因素、将来的频谱需求，以和所有需要许多年才能解决的年夜的市场问题」。于美国，人们正致力在确定 6G 怎样更好地办事在一系列新的数据密集型运用。IEEE 出书的《International Network Generations Roadmap，2022 年版》呼应了这一不雅点，改文件指出：「收集世代的进化及部署不仅遭到不停呈现、演化及潜于的技能交融的影响，还有遭到局部及世界的社会经济、康健状态及政治因素的影响」。因为开发适合的运用步伐及用例、设置 6G 尺度及器量指标以和成立及测试收集技能及基础举措措施方面必需完成主要的事情，6G 的贸易化可能需要 8 到 10 年的时间。与功效齐备的 5G 收集比拟，6G 技能要实现更高的速率、靠得住性、伸缩性、更年夜的收集容量及更低的延迟，这些技能障碍是庞大的挑战。

2高几次谱流传的不足的地方确定传输更快数据速度的技能要领 是 6G 技能成长的一个要害挑战。今朝，研究者们正摸索多条技能路径，极可能会利用撑持于其部署区域内提高频谱效率的旌旗灯号多路复用技能，包括非正交多址接入（NOMA）及年夜范围多输入多输出（mMIMO）等技能。虽然这些要领提供了更年夜的收集容量（就一个区域内可办事的用户数目而言），但它们其实不能提高每一个装备或者用户的频谱效率，这象征着每一个被办事的装备不会看到更高的数据容量。此外，这些要领可能会引入更年夜的体系延迟，具备能量使用效率低的特色。基在正交频分复用（OFDM）的 NOMA 体系则可以实现合理的频谱效率增益。OFDM 已经被运用在 5G 体系及 Wi-Fi 802.11无线局域网尺度中。另外一种撑持更高装备数据吞吐量的要领是将传统的 OFDM 波形与分外的调制技能配对于利用，该技能可以为每一个 OFDM 符号传输分外的数据再创立一个维度。已经经有一些研究事情会商了空间调制 OFDM、副载波-索引调制、带索引调制的 OFDM 及带有副载波数调制的 OFDM 等技能，它们极可能为 6G体系提供更高的数据吞吐量。除了了需要撑持更高的数据速度，经由过程空中接口发送数据凡是需要比 4G 或者 5G 收集利用的更高的频率。今朝的 5G 旌旗灯号的事情频率于 3.4Ghz 到 3.8Ghz 之间，而将来的 5G 实现事情频率将到达约 5Ghz，无线 6G 收集可能会利用 THz 或者 sub-THz 规模内的频率，约莫为 95Ghz 到 3Thz。旌旗灯号流传是一项主要的挑战。无线电旌旗灯号可以或许流传的间隔跟着传输频率的增长而减小。思量到高频 6G 旌旗灯号的辐射规模相对于较短（10 米）， 6G 收集可能需要更密集的基站及中继器收集。为了于无需安装成百上千个耗电的天线或者旌旗灯号中继器的前提下，利用高几次谱传输无线电波，一个潜于的解决方案是利用可重构智能外貌，这类外貌可以由具备非凡特征的质料制成，可用在重定向 6G 旌旗灯号，于不需要专用电源的环境下充任放年夜器。石墨烯就是此中一种单层的基在六角形矩阵的质料，可以用在感知及反射特定标的目的的电磁波，加强及反射无线旌旗灯号。LG 电子及欧洲研究试验室「Fraunhofer-Gesellschaft」利用自顺应波束形成及高增益天线开关技能，于约 300 英尺的155GHz-175GHz 频段实现了 15 分贝毫瓦还有有传输。中国工业及信息化部正于投资并监视 6G 技能的研发。当局撑持的紫金山试验室在 2022 年 1 月公布，于受控情况中实现了高达 206.25 千兆/秒的无线传输速率。6G: 收集的收集？行业不雅察人士暗示，6G 不单单是空中接口。思量到各类各样的运用需要收集拜候，以和某些技能的交融，6G 尺度可能会包括多种接口类型，用「收集的收集」来形容 6G 好像较为得当。IDC 无线及挪动毗连技能和半导体技能团队研究总监 Phil Solis 暗示：「很多将来的运用因为营销与 5G 或者 6G 绑缚于一路。但现实上，它们可能重要是于 Wi-Fi 情况下运行，由于于 Wi-Fi 6 情况下，主导技能从 OFDM 酿成了OFDMA」。OFDMA（正交频分多址接入）是 Wi-Fi 6 中的一项技能，经由过程将称为资源单位（RU）的副载波子集分配给单个客户端，实现与多个客户端并发的上行及下行通讯，撑持更年夜的数据传输通道及更高的安全性。以是，Wi-Fi 也变患上愈来愈好。其他专家也指出，将来的运用多是混淆的。例如，家中的数据可能利用最新的 Wi-Fi，它撑持很是高的数据速度。按照IEEE IRDS 主席 Paolo Gargini 的说法，假如数据需要发送抵家庭之外之处，将利用某种类型的光纤毗连将旌旗灯号发送得手机发射塔，由于光纤技能于人口密集地域安装的成本可能比于小区域内成立重大的天线及中继器收集要低。Gargini 说：「假如想于 10 年后实现 6G，有许多基础举措措施还有没有成立起来。事实是，想要传输这类更高的频率，好比 6G，就必需利用光纤。当利用很是高的 sub-THz 及 THz 频谱传输数据时，旌旗灯号流传存于诸多限定」。「很多将来的运用因为营销与 5G 或者 6G 绑缚于一路。但现实上，它们可能重要于 Wi-Fi 情况下运行。」华为则于 6G 范畴提出了彻底差别的收集交融要领。它公布，规划经由过程发射几颗低轨或者极低轨地球轨道（LEO/VLEO）卫星，整合地面及非地面收集，形成一个巨型卫星群，扩展地面蜂窝基础举措措施的笼罩规模，为超远程传输提供新的低延迟解决方案。估计这两个收集将深度集成为一个体系，此中地面及非地面收集节点可以以近似的方式作为基站，利用户可以或许于差别的办事前提下使用每一种类型的上风。按照 IEEE 卫星事情组的说法，于北美及其它地域，卫星 6G 估计将之前所未有的程度为非地面收集提供 KPI 及 QoS，该事情组将联合多种技能、器量指标及要领的用例。IEEE 出书的《International Network Generations Roadmap，2022 年版》中有一章描写了利用卫星技能撑持 5G 及 6G 收集的技能障碍及解决方案，并包罗了富厚的用例描写，此中联合了卫星直接接入及卫星回传、卫星物联网、卫星收集的毫米波、收集治理、QoS/QoE、安全，以和 3GPP、ETSI、ITU 及 IEEE 近来的尺度化勾当。日本电信公司 NTT 提供了另外一套于 6G 收集中提高数据传输速率及降低能耗的要领，包括开发及测试一种利用端到端光通讯基础举措措施的无线收集——IOWN。该收集利用光子或者光束来传输数据，无需将旌旗灯号转换为电旌旗灯号。因为不需要这类旌旗灯号转换，NTT 的方针是与传统收集比拟，于功耗、端到端延迟及传输能力程度上提高 100倍。然而，值患上留意的是，因为年夜量的技能及资金方面的问题，6G 的愿景，以和任何潜于的尺度要领，均可能于其贸易推出以前发生变化。从技能的角度来看，只要各类收集之间的接口是尺度化的，答应数据于收集之间流动，现实的 6G 架构尺度于将来可能其实不那末主要。Spirent 的 Douglas 说：「我认为 6G 是将 Wi-Fi 及蜂窝收集交融于一路的绝佳时机。咱们能不克不及有一种通用的、可以毗连到任何类型的后端收集的无线毗连?只要它们之间的互操作性是尺度化的，6G 收集的底层可能彻底差别」。更多内容，点击下方存眷：扫码添加 AI 科技评论 微旌旗灯号，投稿 进群：

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