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  • 1 # 拋開想象空間

    6G,即第六代行動通訊標準,一個概念性無線網路移動通訊技術,也被稱為第六代移動通訊技術。主要促進的就是網際網路的發展。

    6G網路將是一個地面無線與衛星通訊整合的全連線世界。透過將衛星通訊整合到6G行動通訊,實現全球無縫覆蓋,網路訊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端醫療,讓孩子們能接受遠端教育。此外,在全球衛星定位系統、電信衛星系統、地球影象衛星系統和6G地面網路的聯動支援下,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通訊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。

    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。從通訊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,允許分配的頻寬範圍越大,單位時間內所能傳遞的資料量就越大,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,隨著使用者數和智慧裝置數量的增加,有限的頻譜頻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訊頻段,拓展通訊頻寬。中國三大運營商的4G主力頻段位於1.8GHz-2.7GHz之間的一部分頻段,而國際電信標準組織定義的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臺研究員苟利軍告訴《網際網路週刊》說:“太赫茲在天文中被稱為亞毫米,這類天文臺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範圍問題,也就是基站訊號的傳輸距離問題。一般而言,影響基站覆蓋範圍的因素比較多,比如訊號的頻率、基站的發射功率、基站的高度、移動端的高度等。就訊號的頻率而言,頻率越高則波長越短,所以訊號的繞射能力(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,基站所能覆蓋到的範圍會隨之降低。6G訊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訊號那麼遠,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基站的覆蓋範圍自然要比4G的小。到了頻段更高的6G,基站的覆蓋範圍會更小。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。

    空間複用技術

    6G將使用“空間複用技術”,6G基站將可同時接入數百個甚至數千個無線連線,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訊系統要面臨改善覆蓋和減少干擾的嚴峻挑戰。

    當訊號的頻率超過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訊號傳播方式。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訊號覆蓋的難度。不止是6G,處於毫米波段的5G也是如此。而5G則是透過Massive MIMO和波束賦形這兩個關鍵技術來解決此類問題的。我們的手機訊號連線的是運營商基站,更準確一點,是基站上的天線。Massive MIMO技術說起來挺簡單,它其實就是透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資料數量,而這用到的便是空間複用技術。在發射端,高速率的資料流被分割為多個較低速率的子資料流,不同的子資料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通道足夠不同,接收機能夠區分出這些並行的子資料流,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頻寬、消耗額外發射功率的情況下增加通道容量,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、不同的使用者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使用者?這時候,便是波束賦形技術大顯神通的時候了。簡單來說,波束賦形技術就是透過複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訊號覆蓋。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提供關鍵的技術支援 。

  • 2 # 看破寂寞

    模擬移動通訊時代摩托羅拉就搞過一個“銥星計劃”,手機直接連線衛星中繼通話。

    理論上三顆地球同步軌道衛星即可覆蓋全球,但是對地面終端的要求高,所需裝置龐大、功耗高。所以,摩托羅拉擬發射77顆衛星組成類似金屬“銥”的電子結構衛星星座。後來發現只需要66顆就足夠了。由於使用、維護成本高、終端笨重複雜和移動無線通訊技術的發展等一系列原因而夭折。

    而海事衛星電話一直在使用。資費實在是太貴~

    所以,衛星通訊並不是未來6G主要的發展方向,也不是什麼實現不了的主要技術。第六代移動通信據說比5G快100倍。仍然主要強調傳輸速率和低延時。

  • 3 # 通訊一小兵

    應邀回答本行業問題。

    現在5G還沒有完全凍結,6G這個話題又開始火熱起來。不過,6G目前還屬於願景式研討階段,還沒有明確的6G的網路結構。現在有部分通訊業認為6G應該引入衛星通訊去解決5G無法覆蓋的區域。不過就是引入了衛星通訊,城市等人口密集區域,還是需要基站來進行覆蓋。

    通訊業裡一向有"應用一代,研發一代,儲備一代"的習慣,目前就6G而言,還處於願景式的研討階段。

    通訊業裡研發新一代的移動通訊技術,這個是通訊業裡的慣例了。一般來說,行動通訊是10年一代,5G的正式凍結時間會是在2020年左右。現在已經到了2019年,通訊業已經開始著手6G的研討了。

    如果制定6G的標準,最初要決定就是6G應該要解決什麼問題。這個在每一次的行動通訊制式的研發之中,都是比較靠前的一個研討。

    比如4G的目標就是1Gbps的下載速度,500Mbps的上傳速度。

    比如IMT給出5G的目標就是下載10Gbps,時延1ms,100萬/km2的連線。

    而中國5G推進組對於5G的研發願景是下邊的5G之花:

    6G也得有一個目標,現在其實各個國家主要在研討的就是這個部分,必須先有一個目標,才知道要向哪個方向努力。

    現在通訊業裡關於6G,需要引入衛星通訊,是一個比較常見的願景的討論方向。

    我們的移動通訊系統,從1G到5G,主要都是陸地公眾移動通訊系統,也就是主要覆蓋陸地的移動通訊系統,主要依靠的是基站,不管1G還是5G都是這樣。

    由於基站的建設受制於地理條件,一些地理條件無法建設基站的區域,比如海域、沙漠、無人區等,就無法覆蓋了。

    而通訊業有一種論調是認為5G基本上解決了速度的問題、連線的問題、時延的問題,那麼到了6G,就應該討論覆蓋的問題了。所以,很多通訊業的專家認為應該引入衛星通訊,去覆蓋那些1G到5G都無法覆蓋的區域,來實現通訊業一直追求的"無所不在"的覆蓋。

    6G即使是引入了衛星通訊,6G也不會完全是衛星通訊。

    衛星通訊,使用的無線頻譜都比較高,這是物理原理決定的。而勢必就無法覆蓋一些有阻擋的區域。尤其是城市這種到處是阻擋的區域,是衛星通訊無法解決的地區。

    所以,就是6G引入了衛星通訊,它的目的也是要覆蓋一些無阻擋的,而基站覆蓋不到的地方。

    對於城市、室內這些區域,還必須依靠基站來覆蓋。基站是唯一可能覆蓋城市以及室內區域的裝置,衛星這塊是不行的。

    總而言之,6G是否會引入衛星通訊,這個還不是一個定數,還有待通訊業專家們進一步研討。不過就是6G引入了衛星通訊,整個6G網路也不會只是衛星,城市區域還得依靠衛星來進行覆蓋,衛星通訊只是作為基站無法覆蓋區域的補充,僅此而已。

  • 4 # 科技黑工坊

    6g網路是什麼概念

      1、雖然5G網路還沒有開始正式商用普及,對於6G網路的研究已經開始;6G也就是第六代的移動通訊標準,其最大的作用會是促進物聯網的發展,預計其理論最快的下載速度可以達到每秒1TB,預計會在2030年還只能是投入商用;

      2、和此前行動通訊標準迭代一樣的是,6G相比於5G同樣會在速度上更快,延遲更低,6G網路很有可能從毫米波頻段擴充套件到太赫茲波頻段,將有望能夠實現水下訊號的覆蓋,今後6G的峰值速度有望能夠達到100Gbps;

      3、此外,6G也會覆蓋到更多除了通訊以外的領域,並且使得更多領域的技術加入,形成一個大的技術整合;

      顯然目前6G網路只是一個雛形,並沒有相關的技術標準和架構的提出,以上就是關於6g網路是什麼概念的相關介紹,希望以上的介紹能夠幫助到您。

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