太赫兹+人工智能:5G商用伊始,6G愿景已来

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我们都知道,2019将成为5G的商用元年。

事实上,它也极有可能成为6G的研发元年。

今年3月底,芬兰奥卢大学已在莱维(Levi)举办了全世界的第一场6G峰会,有超过200多位全球顶尖的无线通信专家前往参会。

这场峰会的主题,是"为6G到来铺平道路"。

此前,通信技术的升级迭代,一直以10年为周期。按照业界预计,6G也将于2020年开始研发,2030年投入商用。

而现在来看,6G的时代也有可能像5G一样,提前加速到来。

美国总统特朗普2月21日发布的推特就宣称:"我要美国发展5G和6G技术,越快越好"。

工信部部长苗圩3月9日接受央视采访时也表示,目前中国已经启动6G研究。

那么,6G到底将为我们带来哪些改变?我们又将如何迎接它的到来?

到目前为止,业界还没有对6G是什么,形成一个统一的定义。

有人认为,6G是太赫兹。有人认为,6G是5G+人工智能。有人认为,6G是5G+空联网。

不过,最大的可能,6G是把它们都放到了一起。

【1】

从1G到5G,整个移动通信的发展史,本质上就是一个开发无线电波频率的过程。

简单总结,就是两点:

一,扩展频率的利用范围。

二,提升频率的利用效率。

像种田一样,一边开荒,获得更多的地;一边育种,获得更高的亩产。

6G也不会例外。

从1G到5G,我们利用到的频段,都在下面的无线电波范围内。

它还可以进一步细分为更多的波段。

在不同的波段,无线电波会呈现出不同的特性。

比如,从4G到5G过程中,因为踏出厘米波范围,开始利用频率更高、覆盖范围更小,穿透性能力更弱的毫米波,所以,5G的建网需要部署比4G多最少1.5倍的基站。

而在6G时代,我们将进入一个全新的频段范围:太赫兹(THz)。

这是一个非常吸引人的"神奇"频段。

太赫兹有与光相同的直进性,可以形成清晰的图像;同时,也具有与电波相似的穿透性和吸收性,可以携带海量信息。

它可以轻易穿透塑料、衣物、纸盒等非极性和非金属材料,光子能量却非常低,对人体的辐射能量比X光小100万倍。

它也是非常好的宽带信息载体,理论上可以实现每秒1T bps的下行速度,是5G的50倍,4G LTE的1000倍。

太赫兹波的脉冲,典型脉宽在皮秒量级,它可以将网络的时延进一步降低,从4G和5G的毫秒级,缩短到微秒级。

所以,它又可以在空间遥感、安全检查、医学检测、无损探伤等领域,进行广泛的应用;也可以为无线通信技术带来新的颠覆。

专家预测,在6G时代,我们可能通过地面+低轨通信卫星系统共同组网,真实实现通信网络的全球无缝覆盖。

2004年,美国政府将其评为"改变未来世界的十大技术"之一。

2005年,日本也将其列为"国家支柱十大重点战略目标"之首,举全国之力进行研发。

不过,太赫兹波段的驯服和驾驭实在太过艰难,比如,它的转换效率非常低,信号发射需要更大功率,它的信号也会在大气中快速衰减等等,有太多的物理障碍需要解决。

所以直到现在,6G的标准化还没有真正开始。

但随着技术日益成熟,这些问题都有望在未来十年得到解决,大规模产业化乃至商用化。

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