6G的傳輸能力比5G提升100倍，網(wǎng)絡延遲從毫秒降到微秒級

6G，即第六代移動通信標準，也被稱為第六代移動通信技術。主要促進的就是物聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展 。截至2019年11月，6G仍在開發(fā)階段。6G的傳輸能力可能比5G提升100倍，網(wǎng)絡延遲也可能從毫秒降到微秒級。2019年11月3日，科技部會同發(fā)展改革委、教育部、工業(yè)和信息化部、中科院、自然科學基金委在北京組織召開6G技術研發(fā)工作啟動會。 2021年11月16日，工信部發(fā)布《“十四五”信息通信行業(yè)發(fā)展規(guī)劃》，將開展6G基礎理論及關鍵技術研發(fā)列為移動通信核心技術演進和產(chǎn)業(yè)推進工程。

5G的發(fā)展才正漸入佳境，6G標準話語權的爭奪之戰(zhàn)已然暗潮涌動。

據(jù)悉，新的芬蘭財團希望加快推進下一代無線電技術(6G)的發(fā)展，日美聯(lián)盟也在尋求引領對無人應用至關重要的技術標準化。

6G 的開發(fā)和部署被視為移動行業(yè)的“萬億美元機遇”，而技術領導地位日益成為全球許多政府的政治優(yōu)先事項。

6G無線通信的新征程，正步入我們的視野，愿景越來越清晰。

盡管現(xiàn)在預測 6G 標準將采取的最終形式以及將包含哪些技術還為時過早，但對其能力以及運營商、制造商和研究人員面臨的挑戰(zhàn)有一些合理的假設。

中國研究人員表示，他們利用一項革命性技術實現(xiàn)了創(chuàng)紀錄的數(shù)據(jù)流傳輸速度，這項技術可以幫助中國在全球下一代無線通信(6G)競賽中領先。

根據(jù)研究人員的介紹，他們使用渦旋毫米波(一種自旋快速變化的超高頻無線電波)實現(xiàn)了在一秒鐘內將1TB數(shù)據(jù)傳輸1km以上的距離。

由清華大學航空航天工程學院張超教授領導的團隊周四在一份聲明中表示，上個月在北京冬奧會場館建立的實驗性無線通信線路可以同時傳輸10000多個高清直播視頻。張教授及其來自上海交通大學的合作者表示，該實驗表明，中國“在6G潛在關鍵技術的研究方面處于世界領先地位”。

不同于上個世紀無線電通信中的任何技術，渦旋波為無線傳輸增加了一個新的維度。現(xiàn)有的移動設備使用像池塘中漣漪一樣傳播的電磁波進行通信。傳輸?shù)男畔⒂蛇@些波的“上下”來表示，從數(shù)學角度來看，這些波只有兩個維度。但是渦旋電磁波具有類似龍卷風一樣的三維形式，額外的信息可以被編碼到這些波的旋轉或軌道角動量(OAM)中，從而大大增加通信帶寬。

1909年，英國物理學家亨利波印廷首次報道了無線電波的旋轉勢，但利用它被證明是一件十分困難的事。20世紀90年代，歐洲的研究人員利用渦旋波進行了最早的通信實驗。2020年，日本電報電話公司的一個團隊在10米內實現(xiàn)了200Gbps的速度。張和同事們說，他們的突破是建立在過去幾十年全球許多研究團隊的努力工作的基礎上的。

其中一個主要的挑戰(zhàn)是，自旋波的大小會隨著距離的增加而增大，信號的減弱使得高速數(shù)據(jù)傳輸變得困難。針對這個問題，中國科研團隊制造了一種獨特的發(fā)射器，可以產(chǎn)生更集中的渦旋光束，使渦旋波以三種不同的模式旋轉，以攜帶更多的信息，并開發(fā)了一種高性能的接收設備，可以在瞬間接收和解碼大量數(shù)據(jù)。

由于 5G 還處于開發(fā)和部署階段，現(xiàn)在規(guī)劃新一代無線通信技術似乎還為時過早。實現(xiàn)無處不在的 6G 在技術、監(jiān)管、地域和教育等方面還有重重挑戰(zhàn)。然而，考慮到當前一代技術設定的宏偉目標，現(xiàn)在就開始準備應對這些挑戰(zhàn)并非操之過急。

這種新一代無線技術有望實現(xiàn)更快的速度、更低的時延和更大的帶寬，從而通過分散的智能網(wǎng)絡即時向更多設備傳輸海量數(shù)據(jù)。

根據(jù)以往的經(jīng)驗，在開發(fā)新行業(yè)標準時，技術研究一般需要提前 10 到 15 年啟動。6G 與 5G 一樣，既包括演進也包括革新。從整體來講，我們可以預見技術能力將呈階梯式發(fā)展。

6G 將加速推進經(jīng)濟和社會的數(shù)字化轉型，讓世界向著真正的全球化和數(shù)字化社區(qū)邁出關鍵一步。根據(jù) 6G 的設想，到 2030 年，我們將身處一個由數(shù)據(jù)驅動的世界，體驗近乎即時、沒有限制的無線連通性。6G 將在 5G 的能力基礎之上進一步擴展，有望為依賴連通性的醫(yī)療保健、制造、能源、交通和公共安全等垂直行業(yè)提供他們所需的能力。這種能力將不再是新奇或特別的使用場景，而是我們日常生活中不可或缺的一部分。

使用場景涵蓋包含非視聽信息的全息通信、更加復雜和徹底的數(shù)字孿生，以及通過機器學習(ML)和其他形式的人工智能改變我們利用數(shù)據(jù)的方式等等。6G 將為建立復雜的應急和災難管理體系奠定基礎。從消費者的角度來看，它會推動移動通信更密切地融入我們的日常生活——開車上班、教育孩子、做飯、醫(yī)療保健，購物以及辦理銀行業(yè)務。

雖然 6G 當前還處于研究階段，但突破重重技術難關需要時間。隨著 5G 逐步推廣，現(xiàn)在開始規(guī)劃 6G 恰逢其時。私營企業(yè)和公共部門的領導者必須齊心協(xié)力開發(fā)基礎設施、新技術和新標準，并以此為基礎實現(xiàn) 6G 賦能的無數(shù)創(chuàng)新。當下行動正當其時，我們必須一方面保持 5G 的發(fā)展勢頭，另一方面為6G 鋪平道路。