读创/深圳商报记者 吴吉
5G商用来了, 6G和“太赫兹时代”还会远吗?
2019年11月,国家6G技术研发推进工作组和总体专家组在北京成立,标志着我国6G技术研发工作正式启动。6G移动通信将连接海量无线终端,在5G的基础上性能再提升10倍以上。6G到底还有多远?它又会给人们的生活带来哪些改变?日前,记者通过“有问”平台组织的线上论坛采访了浙江大学信息与电子工程学院、之江实验室太赫兹通信项目负责人余显斌博士。
6G将带来更大想象空间
就在人们为5G商用津津乐道时,国家层面已经开启了6G技术的研发工作。那么,6G技术究竟会为人们的生活带来哪些改变?
“除了网络体验更快之外,它还可能给人们的生活、工作、学习带来很多新的变化,甚至催生很多新的产业,例如VR、AR、MR技术取代当今的智能手机,远程全息技术广泛应用于远程教育、远程医疗、远程办公等领域,联网自动驾驶成为人们出行的主要方式等等”,余显斌说,6G有能力支撑海量信息智能化服务,会带来全新的信息服务体验。
6G时代的生活到底是怎样的?据余显斌介绍,芬兰奥卢大学发布了全球首个6G白皮书,描绘出这样一个场景——进入6G时代,VR、AR和MR技术将通过可穿戴显示器、传感设备、网络与人类感官无缝集成,替代今天的智能手机,成为人类娱乐、生活和工作的主要工具。根据白皮书,远程全息技术在6G时代可以通过实时捕获、传输和渲染技术,将身处不同地方的人的3D全息影像传送到同一位置,使大家如面对面坐在一起一样交流沟通;全球数百万联网的自动驾驶汽车在6G网络下协同运行,使运输和物流更加高效;6G时代分布式边缘云将空前繁荣,从而可释放终端的计算压力,使之更加低功耗和轻便;6G时代还将实现厘米级的精准定位,其与不断发展的感应、成像等技术集成,将催生海量新应用。
6G商用预计在2030年成为现实
除了速度更快外,6G到底与5G有什么区别呢?余显斌表示,到4G为止,通信技术都还停留在消费型应用,5G和6G将逐渐走向产业型应用。5G时代已经开始万物互联了,6G将会是5G的更进一步。此外,从驱动力上来说,5G的驱动力来源于消费者不断增长的流量需求,以及垂直行业的生产力需求,而6G的驱动力来源于商业需求和社会需求,比如,让全球贫困人口、弱势群体和偏远的农村居民都能公平地享受到教育、医疗保健等服务。“相比5G,6G具有更广的包容性和延展性,6G将不只是传统运营商的,而会在传统运营商之外产生新的生态系统。除了通信功能,6G还会附带非通信功能,比如提供计算、雷达、感知、定位等功能。6G比5G具有更广的包容性和延展性”。
尽管6G技术为人们描绘了一个美好的蓝图,但毕竟目前全世界的6G技术研究都还刚刚起步。余显斌坦言,在6G技术的研发过程中,还存在着很多壁垒。“6G将使用太赫兹频段,太赫兹相对于毫米波,放大技术缺乏,光电发射功率小、稳定性低、传输损耗大,导致接收信号非常微弱,这对于6G来说是一个挑战。同时,6G的传输距离将进一步变短,因此需要大量的投资建设更多更密集的基站。”余显斌认为,6G应用的最大瓶颈在于超高速率、超低时延、超高可靠性,还有高频信号的传输距离短,基站密集度需求高等,所以,还需要很长时间的技术攻关。
业界普遍的认知是,移动通信系统大约每十年就会更新换代。“2019年为5G商用元年,业内一致预计6G商用将在2030年左右实现”,余显斌表示,6G离我们并不遥远。
成本需考虑但趋势不可阻挡
比起还只是个概念的6G来说,人们更关心已经“在路上”的5G商用。余显斌表示,5G商用的其中一大阻碍是基站建设和运营费用很高,投资收益上面临压力。例如,5G的运营电费成本高昂,在用户数量不多的情况下,一个宏基站开一天的电费要上千元,如果用户数量增长,电费还将会进一步翻倍。此外,5G网络尚未建成,在5G的应用场景和新生产业方面也还在探索阶段。比如,5G应用所依赖的技术产品还不成熟,产业链上的商业模式还不够明晰,这些都是5G商用推广遇到的阻碍。“5G目前只在局部地区做了试验网和局部的地区应用,大部分网络还是4G,所以整体的网络速度还没有特别显著的变化,而且5G的更多应用主要还是在工业领域,因此还需要整个工业产业与5G网络相融合才能带来产业变革,这个周期可能会比较长。”余显斌表示,5G商用也只是刚刚起步。
制约5G商用步伐的基站建设和运营问题,6G同样也会面对,且因为6G需要更加密集的基站,所以成本问题也成为各方关注的话题。余显斌从原理上解释了这一点——太赫兹频率很容易被空气中的水分子吸收,所以其在空间中的传播距离较短,需要更多的基站“接力”。从这个趋势上看,6G基站的“致密化”程度也将达到前所未有的水平。“不过,我们更应该看到,移动通信技术变革所带来的巨大经济价值,以及它推动人类社会进步和发展的作用。6G技术的研发本质上也是由当今的商业需求和社会需求共同驱动的。”余显斌说,6G是历史发展的必然趋势,不应因噎废食。