A. 6G真的要來了:信號首次覆蓋全球,隔著屏幕感受擁抱的溫度
6G,真的要來了。
6月6日,中國信通院IMT-2030(6G)推進組(以下簡稱「推進組」)正式發布《6G總體願景與潛在關鍵技術》白皮書,闡述了對6G發展的一些思考。
白皮書表示,6G在5G基礎上,將從服務於人、人與物,進一步拓展到支撐智能體的高效互聯,實現由萬物互聯到萬物智聯的躍遷,成為聯接真實物理世界與虛擬數字世界的紐帶。
天目新聞記者注意到,6G的出現將進一步推動物理世界朝著數字化的方向發展。白皮書特別指出,6G構建全球無縫覆蓋的空天地一體化網路,將使地球上第一次實現移動通信的無盲點覆蓋。
從互聯到智聯
2019年10月31日,在「2019中國國際信息通信展覽會暨ICT中國·2019高層論壇」開幕式上,5G商用正式啟動。
5G不僅是網路性能的「倍增器」,更是新業態的「催化劑」。在5G時代,自動駕駛實現了可能,VR/AR的虛擬現實技術應用更加普及,智能製造在5G技術下掃清了基礎網路通信障礙。
而到了6G時代,應用場景從5G時代的互聯互通,開始朝著萬物智聯躍進。白皮書指出,未來6G業務將呈現出沉浸化、智慧化、全域化等新發展趨勢。
以沉浸式雲XR為例。擴展現實(XR)是虛擬現實(VR)、增強現實(AR)、混合現實(MR)等的統稱,未來將實現用戶和環境的語音交互、手勢交互、頭部交互、眼球交互等復雜業務,能為用戶帶來極致體驗。
又比如全息通信,將通過自然逼真的視覺還原,實現人、物及其周邊環境的三維動態交互。換言之,6G時代的全息通信不僅實現了視覺還原,還可以在此基礎上實現動態交互。
更有意思的是感官互聯,除視覺和聽覺外,觸覺、嗅覺和味覺也會在未來發揮重要作用。想像一下這樣的場景,遠隔重洋的家庭成員通過感官互聯設備感受一個擁抱、一次握手的溫度;坐在家中便可漫步馬爾地夫海灘,體驗沙子滑落指間和海風沁人心脾的感覺……
另外,智慧交互可以實現人與智能體 情感 思維的互通互動,對物理實體或者過程實現模擬、驗證、預測、控制的數字孿生等,都可以在6G時代走進我們的生活。
廣東省新一代通信與網路創新研究院院長朱伏生就表示,6G時代可以滿足無所不在的任意設備之間的信息傳輸,意味著人類真正告別互聯網時代,進入物聯網時代。
實現移動通信全球覆蓋
白皮書表示,目前全球仍有超過30億人沒有基本的互聯網接入,其中大多數人分布在農村和偏遠地區,地面通信網路高昂的建網成本使電信運營企業難以負擔。
無人區、遠洋海域的通信需求,如南極科學考察的高速通信、遠洋貨輪的寬頻接入等,也無法通過部署地面網路來滿足。另外,除了地球表面,無人機、飛機等空中設備也存在越來越多的連接需求。
但到了2030年前後,隨著6G技術不斷成熟,這些此前移動信號沒有覆蓋的區域也將接收到6G信號。
據白皮書介紹,主要是地面蜂窩網與包括高軌衛星網路、中低軌衛星網路、高空平台、無人機在內的空間網路相互融合,從而構建起全球廣域覆蓋的空天地一體化三維立體網路,為用戶提供無盲區的寬頻移動通信服務。
「在6G時代,或許我們在飛機上也能上網,同時不會影響飛行安全。登山運動員在登山遇到危險時,可實時發送位置信息與求救信號,不會出現時延。在海上航行時,船上的工作人員也不用擔心與陸地失聯,6G可保證其實時通信。」這是南京航空航天大學電子信息工程學院常務副院長吳啟暉描繪的,用衛星、航空平台、艦船搭建起的一張連接空、天、地、海的通信網路。
B. 高鐵網路信號怎麼樣
高鐵網路信號很差。
一、高鐵沿途經過區域信號消失。手機和網路信號都是來源於「基站」,都是由運營公司如電信,聯通,移動搭建的信號覆蓋的基站,基站主要負責信號的傳輸,就目前來說,運營公司還無法做到基站的完全覆蓋,比如高鐵經常要經過一些荒無人煙的地區。而在這些地區,要去建立一個信號基站的成本是非常大的。工作人員要翻山越嶺,而且很多地方甚至還沒有路。都需要人工把線纜扛到山上去。這就導致了高鐵在運行過程中,我們的手機信號時好時壞的情況。
二、行車速度快,需要不斷切換基站。高鐵運行速度很快,每小時可達200-300公里,所以就算運營商在高鐵沿線都建立了基站,但是因為一個基站的覆蓋范圍是有限的,要保證信號不斷只有通過不斷地切換基站來滿足。就像接力賽一樣,一個基站斷線了另外一個基站趕緊接上。在基站切換的過程中,如果我們的速度慢,是感覺不到延遲的。但是高鐵的速度很快,在不斷地切換時,切換過程中難免會有信號丟失的情況。
三、室內空間封閉。高鐵車廂的玻璃窗配備的是金屬塗層,可以減少熱量損失,但這些塗層也會阻礙電磁信號的進入,這也就導致了信號變差。這個很好理解,在家裡裝了個WIFI,買的路由器號稱可以穿牆多少米,但是你會發現有時你在封閉的衛生間,或者離得遠一點的卧室,信號就會變得很差。
C. 6G科技是什麼情況
5G將至,6G已在開發的路上,6G是個什麼樣的技術?什麼時候可以商業?也成為人們關心的問題,我將從世界大國對6G的熱度和為什麼要開發6G開始回答6G究竟是什麼樣的移動網路。
一、世界大國開啟實施6G計劃2018 美國移動世界大會上,美國聯邦通訊委員會的一位官員首次在公開場合展望6G。歐盟、美國、芬蘭、韓國、俄羅斯多國也已開展6G工作。
2018年芬蘭開始研究6G相關技術,年底邀請媒體聆聽其針對6G網路所引導的研究與工作進展,2019年3月24日至26日在芬蘭拉普蘭舉行關於6G的國際會議。
2018年3月9日,工信部部長苗圩表示中國已經著手研究6G。
二、為什麼要發展6G?超高速度、超大容量、超低延時、全覆蓋、低能耗的需求催生6G大家都知道1G、2G、3G、4G改變生活,而5G改變 社會 。1——4G解決了人與人的信息溝通,從聲音、文字、視頻等多個方面提升了人與人的接接溝通質量。隨著移動通信應用領域的不斷擴大,物與物之間、物與人之間的聯系,即物聯網就成為5G發展的最為重要的內容,5G應用,20%將用於人和人之間的通信,80%用於物和物之間的通信。
5G技術的高速度、大容量、低延時三大特點,為物聯網奠定了基礎,並使 社會 進入了物聯網時代。然而,5G的局限性也表現在,(1) 社會 (醫療手術、大城市的無人駕駛)或工業產生等方面的很多物聯網數據之大、傳輸處理要求之快,5G就顯得有些不夠了;(2)5G要 大量建設基站,偏遠山區和海洋基本是無法做到全覆蓋的;(3)5G基站能耗大是4G基站的3倍。這些局限性勢必需要發展超高速度、超大容量、超低延時、全覆蓋、低能耗的新的通信技術,即6G。
三、6G是什麼樣的通信技術?2020年5G開始商用,6G正式投入研發,那麼6G是個什麼樣的呢?
6G時代將邁向太赫茲時代。【太赫茲】就是「THz」,一般指 300GHz 到 3000GHz 之間的頻段。這意味著6G無線波能承載更多的數據量——也就意味著6G網路將有更快的網速,6G的下載帶寬為1Tbps——是5G的一百倍,4G的一萬倍。
6G網路將是一個天、地、人、海全連接世界。通過將衛星通信整合到6G移動通信,實現全球無縫覆蓋,網路信號能夠抵達任何一個偏遠的鄉村和海洋,甚至實現海下連接。6G通信技術不再是簡單的網路容量和傳輸速率的突破,它更是為了縮小數字鴻溝,實現了萬物互聯這個「終極目標」。
結論:6G將讓人類進入泛在智能化信息 社會 ,6G通信將融合陸地移動通信,中高低軌衛星通信以及短距直接無線通信技術,融合通信、計算、感知、智能等,建立起空、天、地、海泛在移動通信網,實現全球泛在覆蓋的高速寬頻通信!
我是科盲一個,但有一點可以肯定,那就是6G必定比5G強大。
這個世界變化真快,我等都難以跟上步伐了。
後生們加油啊,祖國強大全靠你們了!
你說的6G 科技 ,我的理解是繼5G之後的第六代移動通信標准或者第六代移動通信技術。它發展的目的就是促進物聯網的發展。目前,6G網路只是個概念性無線網路。從公開資料顯示理論速度達到1TB。
發展狀況
美國:今年3月,美國聯邦通訊委員會(FCC)開放「太赫茲波」頻譜的決定,計劃用於6G服務。
中國: 去年3月,工信部部長苗圩表示中國已經著手研究6G技術。 中國通信業觀察家官項立剛提出,水下通信將是6G重要領域之一。
韓國:SK集團信息技術中心提出「太赫茲+去蜂窩化結構+高空無線平台(如衛星)」的結構模型;
歐盟:2013年提出METIS項目用於5G研究,有升級到6G的趨勢。
除中美兩國外,日本、俄羅斯等也正在緊鑼密鼓地開展相關工作。
發展焦點
從目前來看,太赫茲波被普遍認為可以用於6G服務,但可行性有待論證。
韓國提出的方案 各方在積極實驗。
美國的特斯拉公司提過「一萬顆衛星計劃」建立圍繞地球的Wi-Fi;
我國也提出類似的計劃。
發展難點
1.6G只是個概念性無線網路,沒有統一的概念含義;2.6G網路的關鍵技術有待 探索 研究,如國際電信聯盟(ITU)正式成立Network 2030焦點組,華為描繪6G網路架構;
3.6G網路的路線方案需驗證。各國都提出類似韓國的路線方案但有待驗證;
4.6G網路的研究開發,還需具備人才、技術和金錢。綜上所述,目前各國6G網路並無實質性進展,沒有巨大突破。我國已在5G拔得頭籌,在技術、人才和金錢方面都具備。如果說5G時代,中美並駕齊驅。從發展態勢來看,6G很有可能有中國引領世界。
你好!我是康哥!
很多人對於6G的模糊概念就是應該比5G快 ,站在老百姓的角度暢想著是否能夠實現更為便捷的網路速度,智能機器人物聯網等高 科技 的事物是否能伴隨著6G的普及而真正便於我們老百姓的生活?
今年5月份左右美國提出了布局6G計劃!而6G是個什麼東西呢?就連華為這樣的已經研製出5G的公司對於6G的研發還只是初步階段!
對於6G很多國家是心有餘而力不足,為什麼這么說呢?
5G都沒有研發出來,更何況是6G. 那麼有人就會說了,直接研發6G不就可以了嗎?可以是可以,關鍵是你的技術和經濟實力允不允許?
對於6G到底是什麼?世界上各個國家眾說紛紜,沒有標準的定義。
而這個時候世界老大美國站出來說話了,說美國不準備發展5G直接發展6G,美國太空 探索 技術公司的獵鷹9號火箭將60顆衛星發射升空,這項2015年提出的計劃,要在2025年前發射近12000顆衛星。
也就是說6G的土壤不在地表,而在太空。 利用衛星形成衛星鏈將信號連接成網路。通過衛星網路的整合,能夠實現漁網一樣的全覆蓋,就 好比站在高處能看得更遠是一個道理。
當然理論是美好的,但是對於大多數國家來說目前的6G僅僅還在研發階段,就算是以後真的能根據理論發射衛星到太空, 試問一下那得需要多少萬棵衛星才能夠滿足我們信號全覆蓋的需求呢?太空的變數可比我們地球上的要難得預測得多,以後這些衛星產生的污染如何處理?是否會對我們生活在地球上的人帶來不好的影響?
第六代移動通信系統(6th generation mobile networks,或6th generation wireless systems),簡稱6G,是指第六代移動通信技術,是5G系統後的延伸。仍在開發階段。6G的傳輸能力可能比5G提升100倍,網路延遲也可能從毫秒降到微秒級。2018年芬蘭開始研究6G相關技術,年底邀請媒體聆聽其針對6G網路所引導的研究與工作進展,2019年3月24日至26日在芬蘭拉普蘭舉行關於6G的的國際會議。
基本概念
6G,即第六代移動通信標准,一個概念性無線網路移動通信技術,也被稱為第六代移動通信技術。主要促進的就是互聯網的發展。
6G網路將是一個地面無線與衛星通信集成的全連接世界。通過將衛星通信整合到6G移動通信,實現全球無縫覆蓋,網路信號能夠抵達任何一個偏遠的鄉村,讓深處山區的病人能接受遠程醫療,讓孩子們能接受遠程教育。此外,在全球衛星定位系統、電信衛星系統、地球圖像衛星系統和6G地面網路的聯動支持下,地空全覆蓋網路還能幫助人類預測天氣、快速應對自然災害等。這就是6G未來。6G通信技術不再是簡單的網路容量和傳輸速率的突破,它更是為了縮小數字鴻溝,實現萬物互聯這個「終極目標」,這便是6G的意義。
有關技術
太赫茲頻段
6G將使用太赫茲(THz)頻段,且6G網路的「緻密化」程度也將達到前所未有的水平,屆時,我們的周圍將充滿小基站。太赫茲頻段是指100GHz-10THz,是一個頻率比5G高出許多的頻段。從通信1G(0.9GHz)到4G(1.8GHZ以上),我們使用的無線電磁波的頻率在不斷升高。因為頻率越高,允許分配的帶寬范圍越大,單位時間內所能傳遞的數據量就越大,也就是我們通常說的「網速變快了」。不過,頻段向高處發展的另一個主要原因在於,低頻段的資源有限。就像一條公路,即便再寬闊,所容納車量也是有限的。當路不夠用時,車輛就會阻塞無法暢行,此時就需要考慮開發另一條路。頻譜資源也是如此,隨著用戶數和智能設備數量的增加,有限的頻譜帶寬就需要服務更多的終端,這會導致每個終端的服務質量嚴重下降。而解決這一問題的可行的方法便是開發新的通信頻段,拓展通信帶寬。我國三大運營商的4G主力頻段位於1.8GHz-2.7GHz之間的一部分頻段,而國際電信標准組織定義的5G的主流頻段是3GHz-6GHz,屬於毫米波頻段。到了6G,將邁入頻率更高的太赫茲頻段,這個時候也將進入亞毫米波的頻段。中國科學院國家天文台研究員苟利軍告訴《互聯網周刊》說:「太赫茲在天文中被稱為亞毫米,這類天文台的站點一般很高而且很乾燥 ,比如南極,還有智利的acatama沙漠。」那麼,為什麼說到了6G時代網路「緻密化」,我們的周圍會充滿小基站?這就涉及到了基站的覆蓋范圍問題,也就是基站信號的傳輸距離問題。一般而言,影響基站覆蓋范圍的因素比較多,比如信號的頻率、基站的發射功率、基站的高度、移動端的高度等。就信號的頻率而言,頻率越高則波長越短,所以信號的繞射能力(也稱衍射,在電磁波傳播過程中遇到障礙物,這個障礙物的尺寸與電磁波的波長接近時,電磁波可以從該物體的邊緣繞射過去。繞射可以幫助進行陰繞射可以幫助進行陰影區域的覆蓋)就越差,損耗也就越大。並且這種損耗會隨著傳輸距離的增加而增加,基站所能覆蓋到的范圍會隨之降低。6G信號的頻率已經在太赫茲級別,而這個頻率已經接近分子轉動能級的光譜了,很容易被空氣中的被水分子吸收掉,所以在空間中傳播的距離不像5G信號那麼遠,因此6G需要更多的基站「接力」。5G使用的頻段要高於4G,在不考慮其他因素的情況下,5G基站的覆蓋范圍自然要比4G的小。到了頻段更高的6G,基站的覆蓋范圍會更小。因此,5G的基站密度要比4G高很多,而在6G時代,基站密集度將無以復加。
空間復用技術
6G將使用「空間復用技術」,6G基站將可同時接入數百個甚至數千個無線連接,其容量將可達到5G基站的1000倍。前面說到6G將要使用的是太赫茲頻段,雖然這種高頻段頻率資源豐富,系統容量大。但是使用高頻率載波的移動通信系統要面臨改善覆蓋和減少干擾的嚴峻挑戰。
當信號的頻率超過10GHz時,其主要的傳播方式就不再是衍射。對於非視距傳播鏈路來說,反射和散射才是主要的信號傳播方式。同時,頻率越高,傳播損耗越大,覆蓋距離越近,繞射能力越弱。這些因素都會大大增加信號覆蓋的難度。不止是6G,處於毫米波段的5G也是如此。而5G則是通過Massive MIMO和波束賦形這兩個關鍵技術來解決此類問題的。我們的手機信號連接的是運營商基站,更准確一點,是基站上的天線。Massive MIMO技術說起來挺簡單,它其實就是通過增加發射天線和接收天線的數量,即設計一個多天線陣列,來補償高頻路徑上的損耗。在MIMO多副天線的配置下可以提高傳輸數據數量,而這用到的便是空間復用技術。在發射端,高速率的數據流被分割為多個較低速率的子數據流,不同的子數據流在不同的發射天線上在相同頻段上發射出去。由於發射端與接收端的天線陣列之間的空域子信道足夠不同,接收機能夠區分出這些並行的子數據流,而不需付出額外的頻率或者時間資源。這種技術的好處就是,它能夠在不佔用額外帶寬、消耗額外發射功率的情況下增加信道容量,提高頻譜利用率。不過,MIMO的多天線陣列會使大部分發射能量聚集在一個非常窄的區域。也就是說,天線數量越多,波束寬度越窄。這一點的好處在於,不同的波束之間、不同的用戶之間的干擾會比較少,因為不同的波束都有各自的聚焦區域,這些區域都非常小,彼此之間不怎麼有交集。但是它也帶來了另外一個問題:基站發出的窄波束不是360度全方向的,該如何保證波束能覆蓋到基站周圍任意一個方向上的用戶?這時候,便是波束賦形技術大顯神通的時候了。簡單來說,波束賦形技術就是通過復雜的演算法對波束進行管理和控制,使之變得像「聚光燈」一樣。這些「聚光燈」可以找到手機都聚集在哪裡,然後更為聚焦地對其進行信號覆蓋。5G採用的是MIMO技術提高頻譜利用率。而6G所處的頻段更高,MIMO未來的進一步發展很有可能為6G提供關鍵的技術支持。
發展狀況:2018年3月9日,工信部部長苗圩表示中國已經著手研究6G。
最近有一個很火的 科技 話題,那就是:6g是什麼鬼?5G又還在何處。
近期,工信部部長苗圩在接受采訪時透露,從2017年底開始,工信部已經開始著手在研究6G發展時代。於是,有人思考5g何時到來。
其實,根據我們國家優良的作風」從來不打沒有把握的仗」,可以看出5g商業技術已經成熟,而苗部長也表示近幾年會推出5g商業服務。我認為,5g 商業服務會在2020推出,因為2020年是我國進入全面小康 社會 的目標的的第一個一百年!意義重大,5g商業推廣可以更加為其增添光彩。
工信部部長苗圩
那麼接下來我們來了解一下到底什麼是6G網路?
其實6g通信網路在國際上並沒有標準定義!!!因為這壓根就還只是一個概念,說白了就算是從事通信行業工作的人,也沒有聽過6g通訊這個技術。然而這並不是虛幻的,因為苗部長已經給了6g互聯網的發展方向了,那就是——萬物互聯!!!萬物互聯(IoE)定義為將人,流程,數據和事物結合一起使得網路連接變得更加相關,更有價值。萬物互聯將信息轉化為行動,給企業,個人和國家創造新的功能,並帶來更加豐富的體驗和前所未有的經濟發展機遇。舉一個簡單例子,那就是你有一部手機就可以控制很多東西,如直接呼叫無人車,直接和自己家裡的智能家居下達指令,讓智能家居機器人做家務,智能監控家庭一舉一動。
所以說6g通信技術不再是簡單的網路傳輸速度的突破,更是為了解決萬物互聯這個難題。也就是從技術角度上說,要完成6g通信技術的TB兆級的突破,也要完成從智能晶元上的研發,從而打破界限完成6g時代「萬物互聯「理念。
至於6g時代會不會是量子通訊技術,我認為這是一個否命題。因為一旦量子通訊普及,這將是一場通訊變革,因為量子通訊技術有別於現有的通訊技術,它顛覆現有通訊技術和基站。量子通訊是利用了光子等粒子的量子糾纏原理。量子通訊學告訴人們,在微觀世界裡,不論兩個粒子間距離多遠,一個粒子的變化都會影響另一個粒子的現象叫量子糾纏,這一現象被愛因斯坦稱為「詭異的互動性」。科學家認為,這是一種「神奇的力量」,可成為具有超級計算能力的量子計算機和量子保密系統的基礎。所以說我不認為,這是短時間可以實現這種顛覆式的革命。
韓國美國等一些國家已經在抓緊研究6G技術,特別是6G技術目前還處於研究階段。甚至到現在,5G技術都沒有完全普及,6G機技術更像是鏡中花,水中月。
6G是什麼?6G是指第六代移動通信標准,雖然說現在5G技術並沒有完全的普及, 但是我們對於6G技術的期待值卻非常之高,按照估計,6G網路的傳輸速度會是5G網路速度的100倍,網路延遲也會從毫秒降到微秒。
用有關專家來說,如果說5G網路是連接萬物,那麼6G網路它可能會連接到靈魂,6G可能會連接人和動物。
在6G網路中,將會使用太赫茲頻段,到我們周圍都會充滿了基站。我們知道特朗普曾經說:「我希望美國盡可能快地發展 5G,甚至 6G 技術,美國公司必須加緊努力,否則就會落後。」
實際上,我國在2018 年 3 月,就已經著手研究 6G;而華為任正非告知,華為「一直在做 6G」,其實,任正非所說:「6G 在理論等各方面上還沒有突破,因此 6G 被人類使用應該在十年以後。」
美國之所以強調建6G,就是因為華為在5G方面的優勢遠遠高於美國。因此在這種迫於無奈之下,美國又邀請華為參與美國5G標准建設。 這正是說明了美國在5G方面的優勢不強,但是對於5G網路來說,目前華為確實所佔有的優勢,是很多國家所不能比擬的。
而對於6G網路來說,我們現在談論它還為時過早。
6G網速將會是百兆級別的網速比5G還要快10倍左右,估計能達到300M-1G每秒的傳輸速度,屆時萬物互聯不是問題至少在網速與可靠性上滿足條件。
對於6G,很多文章都對它的未來有著熱烈的期盼和願景,比如它的指標太吸引人:
1.1Tb/S的傳輸速率;
2.小於1ms的延遲;
3.高頻及近1THz的大帶寬技術;
4.高能效物聯網技術;
5.天地一體化的全球網路;
6.具有AI能力及虛化技術的適應各種事件及場景的隨願網路。
盡管多數6G的願景非常美好,但許多文章在具體探討中,往往只描繪理想而不結合實際,一味地追求新技術而不去深耕解決技術的核心問題和矛盾。特別是與AI結合的智能化當中尤為突出。雖然AI是6G科研的一個重要方向,但6G的發展在AI領域能否獲得如願的核心地位,能產生多大的經濟效益,目前還是未知數。
一、6G面臨的頻段問題
目前5G已經採用了毫米波頻段,很多專家看好太赫茲頻段在6G中的使用。不過至於太赫茲的潛力,是否會被6G採納,還要看以後能不能解決高昂的太赫茲器件成本問題。成本太高顯然無法商用。6G初步估計還將集中在完善毫米波頻段的應用。
二、6G面臨的功率問題
手機端由於電池的瓶頸一直無法突破,發射功率因此受限。在基站端,雖然發射功率不受限制,但發射功率的成倍增大帶來的是電費成本的提高,5G已經面臨這個問題,再不解決這個問題,恐怕很難發展下去。
三、6G能否與衛星通信融合,還有待於技術和商業的突破
對於6G,融合衛星通信目前是一個炒的很熱的話題。如果能將衛星難集成進手機里無疑是一個非常吸引人的舉措,再也不用擔心信號覆蓋問題了。
對於5G來說,目前如此顯然衛星通信還沒有集成到手機里,主要由於衛星成本,功率鏈路衰減和衛星的通信容量問題,不過最近幾年,這些領域都有所突破,衛星的發射成本越來越低,在空間組成衛星網路成為商業可能。在功率問題上,低軌道衛星能大減少傳輸時延和衰減。
然而從目前情況來看,將衛星通信引入6G,也不是板上釘釘的事情,仍然面臨著極大的挑戰。
(1)目前為止,衛星服務仍是通過專用手機開展的,主要因為衛星製造、發射及運營成本還超出普通消費者的預算范圍,如果衛星想融入6G手機,成本需要大幅降低,目前的情況還無法滿足。
(2)衛星容量,衛星的容量遠遠小於地面基站,由於頻譜效率和衛星數量的限制,衛星通信的用戶速率局限為語音及較低速的應用。怎麼降低成本已經成為當務之急。
加上衛星發射的信號必須還要通過談判來獲得相應國家的牌照許可,方能到達地面,估計短時間內仍然只能在本國使用。
四、晶元技術問題
未來估計6G晶元至少需要2nm的技術支撐,由於2nm技術超高的復雜度,目前看來其晶元的發展仍然掌握在少數商業巨頭手裡,華為的5G晶元生產問題已經如此。
實現6G願景的技術目前看來不在於其新穎性和技術的理想高度,而在於其是否能為6G創造性價比高、可商業化的產品和服務。
6g很有可能是利用衛星實現高速率通信,畢竟5g也是同4 g一樣建立地面基站,然後拉遠天線,只是延遲更低,帶寬更大,單個天線覆蓋范圍可能會變小,所以會有大量的5g天線點位,甚至一個路燈桿掛一個,這存在什麼問題,較偏遠地區很難實現覆蓋,畢竟需要大量的立桿和基站以及通信線路。
所以6g很有可能直接發射衛星覆蓋全球,形成一個個太空信號基站。
D. 5G到底能給我們帶來怎麼樣的變化
如果把1G的速度比作走路,2G就是在跑步,3G就是坐汽車,4G就相當於坐上了飛機,而讓人充滿想像的5G,堪比開啟了超音速,它更快、更聰明。在5G時代,最直接的體驗就是我們使用任何人機交互的產品都不會有卡頓了,網頁秒開,視頻秒下,工作、娛樂都將會更加順暢、高效。
從更大的應用看,5G會帶來物物互聯。比如,你的汽車可以和家裡的空調之間進行通信,天氣很熱,下班回家路上汽車告訴空調啟動起來,回到家房間就已經涼快了。
那些對網速要求極高的設備像AR、VR,它們將會和你的四肢一樣反應迅速、靈敏,再也沒有4G時代的延時,一切都可以盡情體驗。比如,藉助VR技術,網購前可以在家虛擬試衣服;節假日出去玩到處「人滿為患」,藉助VR技術足不出戶就能世界各地到處逛。
還有更加高大上的改變,5G應用到各行各業後,將會帶來整個生態圈的改變,我們所生活的地方都將成為一個個擁有大腦的智慧城市:它可以自己監測哪些地方人少,關掉路燈節省能源;哪些地方發生車禍,自動調整紅綠燈讓出一條生命之路。而這一切都是實時展現,沒有延時,幾公里之外就像在眼前。
(4)南極5g網路質量怎麼樣擴展閱讀
各國5G的建設
截至2020上半年,中國三大運營商中國移動、中國聯通和中國電信已在中國建立超過25萬個5G基站;至2020年底將部署60萬個,預計覆蓋中國第二級行政區以上城市。另外,中國新型基礎建設如5G網路、全光網路等建設也將替華為注入商機,全球移動通信協會(GSMA)預估,至2025年中國將有超過1/4的移動設備在5G網路上運行,佔全球5G網路連接的1/3。
報告還指出,三星(Samsung)基站設備也正在崛起,主要歸功於韓國5G商轉有成,三星已向韓國三大運營商SKT、KT、LG Uplus提供基站建設;也另與美國運營商AT&T、Sprint、Verizon合作。隨著英國政府以日本NEC和富士通(Fujitsu)作為潛在5G設備替代供應商,加上歐美政府禁用華為政策,日系設備商將有機會提升在歐美地區的市佔率。
E. WiFi建在月球上,太空互聯網離我們究竟有多遠
文/東方亦落
如今位於月球上南極地區的「網狀網路」方法已在地球上應用。此外許多國家和巨頭都在 探索 太空互聯網,努力使它們改善地球上的互聯網狀況,並且逐漸形成了關於該領域的競爭趨勢。
在這場競爭里,中國做出了許多努力,並且取得了較為突出的成績。不過太空互聯網雖好,但要說取代現有的網路卻也不現實,最好的局面可能還是和現有的網路互補。但有一點大概是可以肯定的,即太空互聯網是未來趨勢。而且中國的太空互聯網成熟之後,很可能使通信網路行業的現有格局產生變革。
NASA的月球WiFi計劃,有望為克利夫蘭近31%沒有寬頻接入的家庭提供WiFi服務。類似的網狀網路以前在紐約布魯克林等社區小規模使用過,該方法還被提議用於阿爾特彌斯營地,該營地有望在2030年之前建立。盡管月球WiFi的框架是概念性的,但這個概念的應用已經在啟發地球的人們為聯網進行更多 探索 。
除了NASA,其他的一些巨頭也在為此努力。
SpaceX的「星鏈」在2019年就發射了120顆衛星,其服務范圍從北美擴張至全球,星鏈的估值高達200億美元。
另一家商業衛星公司OneWeb發射了6顆衛星,雖然數量上沒有星鏈多,但其威力同樣巨大。截至去年,OneWeb累計融資達34億美元,估值約為80億美元。此後OneWeb又提出「低軌衛星互聯網 星座 計劃」,計劃的第一階段是在今年部署648顆衛星,最終實現超過1980顆衛星覆蓋全球的目標,從而構建高速低延時的網路連接。
亞馬遜則建立了與高速衛星互聯網相關的Kuiper項目。通過部署數千顆低地軌道衛星,實現全球范圍內的寬頻互聯網接入服務,這對那些缺乏互聯網覆蓋的偏遠地區尤為重要。
谷歌則計劃通過熱氣球項目Loon,對無法接入互聯網的地區提供服務。和NASA的月球WiFi計劃之於地球的作用類似,谷歌想要使用類似於熱氣球的空中網路基站,為特定區域的人們提供快速的網路鏈接服務。
太空互聯網聽上去和我們的生活似乎沒有什麼聯系。提到關於太空的研究,人們雖不明覺厲,但多數人並不清楚這類研究對我們的生活能有什麼實際的幫助。甚至有人說, 探索 太空花費的巨額經費還不如用來救濟貧困的人。然而事實上, 探索 太空對人類的生存和發展有著巨大的意義。
人類當前的文明是建立在石油、煤炭等一次性化石能源的基礎之上的,即使是如核裂變這類高階技術,其燃料也是儲量有限的一次性能源。即使我們放棄工業文明,退回農耕文明時代,土壤中的肥力也會逐漸流失,最終鹽鹼化、沙漠化。哪怕是人類的後代完全放棄文明,以動物本能生存,可太陽壽命一旦耗盡,地球也無法獨自美麗。
因此人類不能只將眼光局限於地球,而是需要未雨綢繆,為人類的未來做打算。更重要的是, 探索 太空也能對眼下人類的生活質量起到提升作用。
太空互聯網就是個很好的例子,從巨頭們的部署可以看到,太空互聯網能給那些缺乏網路或沒機會使用網路的地區的人群提供靠譜的互聯網服務。而且太空互聯網通常是藉助部署在近地軌道的衛星實現連接,軌道高度僅為幾百公里。
近地軌道衛星的優點是衛星所需功率較低、通信信號時延少、部署成本低,對於那些偏遠的很難接觸到互聯網的地區,近地軌道衛星想要部署就容易得多。目前全球還有將近40億人無法使用互聯網,由此造成的信息不對稱問題以及衍生的一系列困境相當嚴重。
基站雖好,但建設起來成本遠高於收益,要在偏遠地區推進更是困難重重。而有了太空互聯網,這一切都可以被改變:每顆衛星的覆蓋范圍能夠達到方圓上千公里,數以千計的低軌道衛星組成的網路,有望使互聯網遍布全球任何一個角落。
這種網路不僅對偏遠地區有效,對日常的互聯網質量提升也頗有益處。例如我們乘坐飛機之時通常不能上網,即使可以,也是費用高昂、信號不穩、網速也不快。但是如果有了覆蓋足夠廣闊的太空互聯網,那麼在飛機上的網路就能與在地面一樣流暢,而資費也可以大大降低。
這樣看來,太空互聯網與我們的生活息息相關,但是人們之所以覺得太空互聯網虛無縹緲,主要還是由於現在的太空互聯網概念大於實際,在生活中尚未起到十分明顯的作用。不過可以看到的是各國都在努力,其中也包括中國,並且中國在太空互聯網方面做出的努力和取得的成績都是相當可觀的。
截至去年,全球航天產業規模將近4000億美元(約合2.5萬億元人民幣)。而商業航天的規模占整個航天產業規模的80%,在商業航天中衛星產業佔比為80%,而衛星通信服務的市場規模占整個衛星服務收入的90%。
在規模如此巨大的市場中,隨便分一杯羹就可以賺到不少錢,更何況是布局太空互聯網。在中國,航天或許是最後一個開放的大規模工業體系,未來很可能發展成3000億元人民幣規模的市場。
從大方向來看,國家相關部門也給予了政策支持。早在2014年,國務院就出台了《關於創新重點領域投融資機制鼓勵 社會 投資的指導意見》,其中首次提到鼓勵民間資本參與國家民用空間的基礎設施建設,引導民間資本參與衛星導航地面應用系統建設,中國的商業航天全產業鏈自此打破桎梏進入全面發展時期,商業航天的成果層出不窮。
航天 科技 集團研發的全球衛星 星座 通信系統「鴻雁」由300多顆低軌衛星和全球數據業務處理中心組成,旨在實現「溝通連萬物,全球不失聯」。2018年12月,鴻雁 星座 首顆試驗衛星「重慶號」成功發射。
航天科工集團在2018年12月也成功發射「虹雲」工程的第一顆衛星。虹雲工程計劃發射156顆小衛星,在距地面1000公里的軌道組網運行,構建星載寬頻全球移動互聯網,預計在2022年完成部署,在全球范圍內提供無縫覆蓋的寬頻服務。
去年9月,銀河航天完成新一輪融資,估值超50億元,加入了中國商業航天賽道的高估值行列。
照此看來,到2022年,鴻雁、虹雲、銀河航天有望完成階段性部署或是整個太空網路的建設,屆時中國的衛星通信網路市場很可能出現爆發式增長的態勢。
然而,太空互聯網並不會像某些觀點所認為的那樣完全取代當前的互聯網,而是會成為全球網路通信的重要組成部分。 如果把地面通信看作是二維,那麼太空互聯網就可以看作是三維,而「二維+三維」是目前最有利於全球通信網路質量提升的模式,也會讓全球網路基礎設施的成本大幅降低。據估計,假如全球每個角落都能部署太空互聯網,那麼投入低軌道通信衛星的成本有機會降到基站建設的1%。
如今中國在4G方面投資了2萬億元人民幣,建設了400萬個基站。如果融入太空互聯網的方式,大概只需要投資幾百億元人民幣。而5G基站有十幾萬,卻只能覆蓋北上廣等一線城市,還無法做到全面普及,如果有了太空互聯網的加入,也能夠加速做到全覆蓋。
而現在我們常說的6G網路,其實就是「空天地一體」多接入的新型融合架構。也就是在地面蜂窩移動網路的基礎上,融合天基衛星網路,再通過多種異構網路混合組網。
而中國在6G技術方面的 探索 相當領先:早在2019年,中國就成立了6G建設團隊。2020年,中國第一顆6G實驗衛星「電子 科技 大學號」成功發射,這也是全球首顆6G試驗衛星。在6G專利的申請數量方面,中國達到40.3%,居全球首位,美國和日本分別以35.2%和9.9%的佔比排名第二和第三。
在全球商業通信衛星飛速發展的當今,提前佔領市場很重要。而中國在太空互聯網和6G方面占據先機且有足夠的實力,未來或許能彎道超車引領潮流。
以中國在太空互聯網領域的成績和實力來看,未來很可能出現一家如同星鏈那樣的巨頭。它可能會讓太空互聯網與運營商的地面網路相結合,但同時可能也會給運營商帶去一種無形的「壓迫」。現在我們上網不得不使用三大運營商的業務,因為沒有其他選擇,而如果太空互聯網領域發展出一家巨頭,那麼三大運營商可能就要面對一條「鯰魚」。
其實這也是行業發展的必然規律,代表先進技術的一方必然會勢如破竹地破除「舊勢力」。在這種情況下,舊勢力選擇抱殘守缺最終會被淘汰,唯有積極迎接新變革,擁抱新技術,才可能繼續存活,並且對未來的發展形成利好局面。