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6G:第六代无线网络完整指南

2022-01-04 14:40 性质:原创 作者:DDing 来源:中国AGV网
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6G(第六代无线)是5G蜂窝技术的更迭者。6G网络将能够使用比5G网络更高的频率。它们还可以提供明显更高的容量和低得多的延迟。6G互联网的目标之一将是支持一微秒的延迟通信。这比毫秒级的速度快了1...

6G(第六代无线)是5G蜂窝技术的更迭者。6G网络将能够使用比5G网络更高的频率。它们还可以提供明显更高的容量和低得多的延迟。6G互联网的目标之一将是支持一微秒的延迟通信。这比毫秒级的速度快了1000倍--或1/1000的延迟。

6G技术的市场预计将在成像、存在技术和定位方面带来重大改进。与人工智能(AI)相结合,6G计算基础设施将自主决定计算的最佳位置。这包括关于数据存储、处理和共享的决定。

目录

(1)与5G相比,6G的优势是什么?

(2)6G网络什么时候能用?

(3)6G将如何运作?

(4)我们甚至需要6G吗?

(5)谁在研究6G技术?

(6)6G网络的未来范围

(7)6G的好处是什么?

与5G相比,6G的优势是什么?

6G预计将实现每秒1兆(1 TB)字节的数据速率。接入点将能够通过正交频分多址同时为多个客户提供服务。这种水平的容量和延迟将扩展5G应用的性能。它还将有助于扩大能力范围,支持创新的无线连接、认知、传感和成像应用。

6G的更高频率将允许更快的采样率,以及提供明显更好的吞吐量和更高的数据率。亚毫米波(如亚毫米波长)和频率选择性的结合,以确定相对电磁吸收率,有可能导致无线传感技术的重大进步。

移动边缘计算(MEC)将被整合到所有6G网络中,而它将被添加到现有的5G网络中。边缘计算和核心计算将作为组合式通信和计算基础设施的一部分被更加无缝地整合。当6G网络部署时,情况将尤其如此。当6G技术投入使用时,这种方法将提供许多潜在的好处,包括更好地获得AI能力。

6G网络什么时候能用?

6G互联网预计将在2030年投入商业运营。这项技术更多地利用了分布式无线接入网(RAN)和太赫兹(THz)频谱,以增加容量、减少延迟并改善频谱共享。虽然已经进行了一些初步讨论来定义6G,但研究和开发(R&D)活动在2020年开始认真进行。

例如,中国已经发射了一颗带有太赫兹系统的6G测试卫星,而据说技术巨头华为技术公司正计划在2021年发射类似的6G卫星。许多与5G的毫米波无线电部署有关的问题需要及时解决。其目的是让网络设计者迎接6G的挑战。

6G将如何运作?

预计6G无线传感解决方案将有选择地使用不同频率来测量吸收,并相应地调整频率。这是可能的,因为原子和分子以特征频率发射和吸收电磁辐射。此外,对于任何给定的物质,其发射和吸收频率都是相同的。

6G将对许多政府和行业在公共安全和保护关键资产方面的做法产生重大影响。例如;

●威胁检测

●健康监测

●特征和脸部识别

●执法和社会信用体系等领域的决策

●空气质量测量

●气体和毒性检测。

这些领域的改进也将有利于移动技术以及新兴技术。诸如智能城市、自动驾驶汽车、虚拟现实和增强现实等技术。

我们需要6G吗?

第六代蜂窝网络将整合以前不同的技术,包括深度学习和大数据分析。5G的引入为这种融合的大部分铺平了道路。

部署边缘计算以提供全球吞吐量和低延迟的超可靠、低延迟通信解决方案的需求是6G的一个主要驱动力。支持物联网(IoT)中机器对机器通信的需求也是一个驱动因素。

此外,6G和高性能计算(HPC)之间的密切关系已被确认。虽然边缘计算资源将处理来自物联网和移动设备的一些数据,但这些数据的大部分将需要更集中的HPC资源来执行处理。

谁在研究6G技术?

通往6G的竞赛将吸引行业内许多人的注意,包括测试和测量供应商Keysight Technologies,它致力于6G的发展。与哪些国家将主导6G技术市场的预期相比,5G的竞赛很可能显得不重要。一个将因此主导6G相关应用和服务的国家。

正在进行的主要项目如下;

芬兰奥卢大学已经启动了6Genesis研究项目,以制定2030年的6G愿景。该大学还与日本的超越5G促进联盟签署了合作协议,以协调芬兰6G旗舰研究在6G技术方面的工作。

韩国的电子和电信研究所正在为6G进行太赫兹频段的研究。它设想的数据速度比4G LTE网络快100倍,比5G网络快五倍。

中国工业和信息化部正在投资于6G的研究和开发。

2020年,美国联邦通信委员会(FCC)对95千兆赫(GHz)至3太赫兹以上的频率开放6G的频谱测试。

通信公司爱立信(瑞典)和诺基亚(芬兰)正在领导Hexa-X。最近成立的一个由欧洲学术界和工业界领导人组成的联盟,致力于推进6G标准的研究。

参与6G的供应商包括华为、诺基亚和三星等主要基础设施公司,他们都报告了正在进行的研发项目。

6G网络的未来范围

下一代6G无线网络将创建一个通信供应商网络,就像太阳能光伏发电在智能电网内实现共同发电一样。

数据中心已经面临着5G带来的巨大变化。诸如虚拟化、可编程网络、边缘计算以及围绕同时支持公共和私人网络的问题等变化。

6G无线电网络将为信息积累提供必要的通信和数据收集。然而,6G市场需要一种系统方法。这将包括数据分析、人工智能和下一代计算能力。包括HPC和量子计算的能力。

除了RAN内部的深刻变化外,核心通信网络的结构也将发生变化。许多新技术确实正在与6G融合。尤其是人工智能,将成为6G的核心。此外,有可能出现一个 "纳米核心",作为一个包含HPC和AI元素的通用计算核心。假设这一愿景得以实现,纳米核心不需要是一个物理网络元素。相反,它将是一个计算资源网络的逻辑集合,由许多网络和系统共享。

6G网络将创造比5G网络多得多的数据。因此,计算将发展到包括边缘和核心平台之间的协调。为了应对这两种变化,数据中心将需要发展。6G的传感、成像和定位能力将产生大量的数据。需要代表网络所有者和服务提供者管理的数据。

6G网络的好处是什么?

速度高达100Gbps

6G网络将提供至少100Gbps的预计下载速度。这比5G网络的(理论上)下载速度快10倍。它也比今天最先进的4G网络所能支持的下行速度快300倍。

每平方公里可链接1000万个网络终端

物联网的力量是由连接的传感器和设备的数量决定的。在这里,预计也会有巨大的增长。市场研究公司Statista预测,到2025年,物联网将包括近310亿台设备,而现在只有120至130亿台设备。随着设备数量的不断增加,将尽可能多的设备连接到互联网(每平方米或每平方公里)的挑战也随之而来。这个数字被称为连接密度。

目前的4G网络实现了每平方公里约10万个设备的连接密度。5G已经做得更好,允许每平方公里连接一百万台设备。而随着6G网络的引入,每平方公里1000万个连接物体的数字是可以实现的。

100 GHz(及以上)的频率

频率越高,可用的带宽就越多。因此,为了实现6G所需的带宽,我们将不得不使用更高的无线电频率。

例如,4G网络被限制在2.5GHz以内的频率,而5G网络则在28GHz和39GHz频段运行。而未来几代移动网络--包括6G--预计将依赖于100GHz以上的频率。

延迟时间只有几微秒

5G网络提供的延迟小于1毫秒。但6G提供更低的延迟,只有几微秒。

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