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全球賽隊踏上6G研發競技場 但仍處于探索起步階段

科技日報 2019年11月11日 10:49

  全球賽隊踏上6G研發競技場

  如中國工程院院士鄔賀銓所說,人類對產業和技術的需求無止境。當大多數人還缺一部5G手機,各國先頭研發部隊已在6G戰場集結。

  近日,來自科技部網站的消息刷屏,科技部會同國家發展改革委、教育部、工業和信息化部、中科院、自然科學基金委召開6G技術研發工作啟動會,并宣布成立國家6G技術研發推進工作組和總體專家組。

  但如科技部副部長王曦所說:“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,關鍵指標和應用場景還沒有統一的定義。”

  6G將沒有覆蓋盲點

  5G已在全球開始商用,按照業界認同的每10年移動通信將迭代的規律看,6G將在2030年左右出現。

  中國移動研究院首席科學家易芝玲說:“移動通信技術的迭代不單純由技術決定,目前還不知道什么時候部署6G,但迭代的時間一定會越來越短。”

  天津大學計算機科學與技術學院教授王曉飛在接受科技日報記者采訪時表示,6G除非在太赫茲、空天地、水下、物理層、基礎材料等特別核心的領域產生積極作用,僅速度的提升沒有意義。

  按照芬蘭奧盧大學發布的全球首個6G白皮書(《KEY DRIVERS AND RESEARCH CHALLENGES FOR 6G UBIQUITOUS WIRELESS INTELLIGENCE》)描述,除傳輸能力顯著提升,6G無線網絡將實現地面、衛星和機載網絡等的無縫連接,而不再困于地面。

  “我們在2011年就開始了5G的預研,當時4G離商用還遠,尚在標準落實階段。”易芝玲回憶,盡管沒有量化指標,沒有清晰的5G需求,但他們已感受到產業鏈的缺失,后來5G的工作也基本沿著當時的方向在落實。

  通信行業“預研一代、研制一代、使用一代”的重要意義正在于此,雖然很多關于6G的想法還漫無邊際,但為了確立未來競爭力,必須提前動手。

  數字世界與物理世界進一步打通

  當6G將數字世界與物理世界深度融合,許多仍屬幻想的場景將成為現實。

  6G的大多數性能指標將比5G提升10到100倍,最高傳輸速率可達1Tbps,這意味著下載一部電影可在1秒內完成,而0.1ms的網絡時延人類已基本無法感知。

  “可以想象,6G時代越來越多的東西將擁有內生智能。”易芝玲說,“現在5G的應用主要是連接實體和沒有智能的節點。未來,或許每個人都有一個虛擬雙生,或許我們的一部分會虛擬化存在,那將是一個新世界。”

  業界的研究已勾勒出多種潛在的6G應用場景,虛擬現實(VR)、增強現實(AR)、混合現實(MR)合并為一的擴展現實(XR)應用最為人們津津樂道。

  它在現實環境中創造出的虛擬事物,可以隨人的意志而變動,可以讓地理上分散的人們如同位于同一空間,設備與感官無縫連接,遠程全息成為現實。由此,遠程教育、協作設計、遠程醫療、遠程辦公、高級三維模擬和訓練及國防應用具有了更深的想象空間。

  易芝玲說:“5G改變社會,6G將帶來物理世界和虛擬世界的結合,這個趨勢是大家期待并認為會發生的。但未來5到10年會發展到多大規模、發展到什么程度,是否每個人在云上都有一個數字孿生體,還很難說。不只牽涉技術,還有道德、倫理。”

  可以確定的是,若讓種種想象成為現實,我們需要一個更強大的網絡,5G難以承載。

  相關技術需要國家組團攻關

  經歷了“1G空白,2G跟隨,3G突破,4G并行,5G領先”后,中國在6G領域有更大的作為,顯然已不僅僅是通信業的目標。

  如今,美國、中國、日本、韓國、芬蘭等國家都已踏上6G研發賽道,科學家們試圖為6G找到一條明確的發展之路。北京交通大學教授鐘章隊強調,新一代技術標準需要頂層設計和概念定義,在研究探索階段,首先需要弄清6G是什么,從哪里來到哪里去。

  王曉飛認為,核心技術需要投入的經費特別多,一定是組團的國家行為,6G更是如此,它瞄準的很多方向都具有很強的戰略意義,一定要上升到國家戰略。他表示,很多基礎核心的預研,可能不會落地6G。和前幾代移動通信技術一樣,很多參與者也將被淘汰,現在全球真正擁有5G核心技術的已沒有幾家,到6G時或更加鳳毛麟角。

  但如果沒有提前研發,下一代標準出來了,你可能連上一代產品都做不出來。

  參與6G技術研發推進工作組技術子組具體研究工作的紫光展銳已率先宣布,啟動6G相關技術的預研和儲備,對太赫茲通信、軌道角動量、甚大規模天線系統、甚高通量編解碼、天地一體通信網等潛在6G關鍵技術進行探索,并制定了6G技術原型研發推進規劃。

  據了解,科技部將會同有關部門組織總體專家組系統開展6G技術研發方案的制訂工作,開展6G技術預研,探索可能的技術方向。通過6G技術研發的系統布局,凝練和解決移動通信與信息安全領域面臨的一系列基礎理論、設計方法和核心技術問題,力爭在基礎研究、核心關鍵技術攻關、標準規范等諸多方面獲得突破。

  本報記者 劉 艷 崔 爽

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