尤肖虎给6G“画像”:三大核心亮点 一串“天文数字”

2020年10月16日 21:20:01 | 来源:荔枝新闻

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  荔枝新闻专稿 记者/王晟

  我们才刚刚熟悉5G技术,6G的研究又在全球范围内形成新一轮科技竞争。

  什么是6G?它比5G又强多少,会有什么更神奇的应用吗?

  1016日开幕的“融合媒体•智慧视界”——第九届广电传媒产业论坛暨第七届广播电视紫金论坛上,东南大学教授、网络通信与安全紫金山实验室副主任尤肖虎,6G做了一番“素描”,介绍了这项前沿科技的几大亮点。

尤肖虎教授在峰会演讲中

  “5”刚唱罢“6”登场

  2019年被称为5G商用元年,中国、韩国等一些国家刚刚颁发5G牌照,基站尚在建设之中,很多人才刚刚理解5G的大致概念,6G技术又紧随其后,抢占了全球媒体的热榜。

6G创意图 来源:东方IC

  尤肖虎介绍,6G已经成为新一轮科技竞争的焦点。到目前为止,全球主要通信业强国基本上都提出了自己的6G发展路线图。

  比如,日本希望20245G覆盖率达到98%,为升级6G奠定基础,并且要在2030年全面实现6G商用,占据30%的全球市场份额。韩国更是希望在2028年,成为全球首个将6G技术实现商用的国家。

  2019年11月,中国科技部牵头,成立国家6G技术研发推进工作组和总体专家组,标志中国6G技术研发工作正式启动。

  6G到底是什么

  6G到底是什么?这得看6G的技术标准。

  可惜,今年2月,国际电信联盟(ITU)才形成初步的6G研究时间表,估计至少要等两三年才会有比较明确的6G标准出台。

  不过,全球通信领域可没闲着,各国专家都在探索6G应有的模样。尤教授就给大家介绍了紫金山实验室目前的“6G”发展愿景,描绘了他们眼中的6G,到底是什么样:

  全频谱 速率可达5G的100倍

  从通话,到收发短信,到收发图片小视频,到直接视频互动、在线看高清,移动通信从第一代(1G)发展到第五代(5G, 越来越神奇,用来发送和接受的数字信息越来越多,越来越快,所以用的电磁波频率越来越高。

  到了6G,在深耕低频段、超低频段的同时,将向毫米波,太赫兹和可见光等高频发展。

  根据目前的测算,如果用毫米波频段,移动传输速率将达到5G100倍,达到1TB/秒。意味着1G的高清电影,眨眼的功夫就能下载数百上千部!

  全覆盖  6G网将把地球“包”起来

  中国的4G网络覆盖很广,加上加紧布局的5G基站,我们可能会有错觉:地球上到处都有信号。

  尤教授给出的数据是:目前4G和5G移动通信网络,仅覆盖地球表面7%左右。

  6G时代,借助卫星和地面网络的融合,可以覆盖无边无际的沙漠海洋和人迹罕至的高山密林。  

图片来源:东方IC

  当然,地面上的6G基站网络承担主要的数据通信,卫星传播的信号仅仅是覆盖流量不高、用户稀少的区域。

  天地融合的网络,可以做到人——机——物的协同通信和超密集无缝连接,为各种科幻级的应用做好准备。

  全应用  科幻场景或成生活日常

  高速、大流量、全覆盖,6G网络的这些优点将会诞生出我们最期待的黑科技场面:

  全息系统,与远在万里之外人面对面互动——不是互相在屏幕上看“大脸”,而是面对栩栩如生的全息3D立体影像;

  

女孩与3D全息影像的“地球”互动  图源来源:东方IC

  数字孪生,在虚拟的数字空间中复制出现实世界。利用这个虚拟的数字城市、数字社区,数字物体,再借助人工智能等技术,做设计、做规划,做各种推演推算,让我们面对现实的选择不再纠结。

  

新加坡建设部门尝试用数字孪生指导城市规划设计 图源:Dassault Systèmes

  紫金山实验室研发成功5G/6G利器

  4G时代的信号基站不一样,进入5G时代就开始需要一种特殊的信号发射装置——大规模天线阵列。将数十上百个天线和芯片集成来一块“平板”上,5G的高频信号就可以稳定、安全地发送到用户的手机上,而且信号稳定干扰小。

  6G通信就更需要这种大规模天线阵列,而且要求更高。

  紫金山实验室经过不断探索,已经研制出“全球首个基于CMOS工艺、阵元数高达10000个的高集成毫米波相控天线阵列”,解决了6G未来大规模商用的某些瓶颈问题。

  而且,这种装置“从芯片到天线阵全面自主可控”,为我国持续引领5G/6G奠定基础。

  延伸:6G的这些“天文数字”

  5G速度:理论最快可达10G/

  6G速度:理论最快可达1TB/

  5G时延:1毫秒,即千分之一秒

  6G时延:1微秒,即百万分之一秒

  6G预计覆盖:90%左右的地球表面积

  (文中数据来源:尤肖虎教授演讲记录及现场PPT|本文系荔枝新闻专稿,拒绝一切删改)

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