從上世紀(jì)80年代,移動通信業(yè)經(jīng)歷了模擬語音業(yè)務(wù)應(yīng)用的1G時代,新增短信應(yīng)用的2G時代,到多媒體業(yè)務(wù)應(yīng)用的3G時代,再到移動互聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用的4G時代,移動通信呈現(xiàn)出“十年一變革”的發(fā)展規(guī)律。如今,5G在全世界部署并商用,而6G也在研究的路上。而作為6G中的關(guān)鍵技術(shù)-毫米波與太赫茲技術(shù)至關(guān)重要。
在近日舉行的“全球6G技術(shù)大會——6G毫米波與太赫茲技術(shù)論壇”上,業(yè)內(nèi)專家共聚一堂,發(fā)表了對于毫米波與太赫茲的技術(shù)特點、應(yīng)用場景及關(guān)鍵技術(shù)挑戰(zhàn)等內(nèi)容的觀點。
此次會議對現(xiàn)階段6G毫米波與太赫茲技術(shù)的發(fā)展進行了階段性的總結(jié),并對相關(guān)技術(shù)展開了進一步的探討。隨著研究的不斷深入以及信息的互通有無, 6G毫米波與太赫茲技術(shù)發(fā)展路線和方案更加明晰,將會幫助推動通信產(chǎn)業(yè)鏈進一步向前發(fā)展。
毫米波和太赫茲技術(shù)是6G發(fā)展的必選項
作為更先進的下一代移動通信系統(tǒng),6G的內(nèi)涵將遠超通信范疇。相比5G,6G可以提供極致性能,在關(guān)鍵性能指標(biāo)上取得重大飛躍。
在中國科學(xué)院院士、上海交通大學(xué)教授毛軍發(fā)看來,6G特性第一條是大帶寬,數(shù)據(jù)要比5G進一步提升一個量級;第二是連接要廣;第三是覆蓋面要廣泛,天地海一體化。
毛軍發(fā)表示,6G的幾個特性之間可能會相互影響,比如帶寬要求的頻率越高,其傳輸性能就會相應(yīng)地下降,連接和覆蓋這兩個指標(biāo)就會受到影響,不過這些問題可以通過其他舉措來彌補,比如增加基站的數(shù)量、應(yīng)用MIMO(多進多出技術(shù))等。而大帶寬只有通過提高工作頻率才能實現(xiàn),要提高工作頻率,就必須使用毫米波、太赫茲技術(shù),盡管這樣會導(dǎo)致功耗和成本的增加,但卻是目前技術(shù)水平下實現(xiàn)大帶寬的必不可少的路徑。
頻譜資源是移動通信發(fā)展的基礎(chǔ),6G將持續(xù)開發(fā)優(yōu)質(zhì)可利用頻譜,在對現(xiàn)有頻譜資源高效利用的基礎(chǔ)上,進一步向毫米波、太赫茲、可見光等更高頻段擴展,通 過對不同頻段頻譜資源的綜合高效利用來滿足6G不同層次的發(fā)展需求。
華南理工大學(xué)教授薛泉認(rèn)為,移動通信的每一代演進都將會造成頻率的擴展,向更高頻率發(fā)展是必然的趨勢,毫米波一定是5G和6G必選的頻道。
同時,他也提出,要改變整個系統(tǒng)運營的商業(yè)的工作的方式,這樣才能讓毫米波以及太赫茲在下一步的移動通信里邊發(fā)揮更大的作用。
天津大學(xué)教授馬凱學(xué)指出,低成本的技術(shù)是6G毫米波太赫茲成功的關(guān)鍵技術(shù)。6G融合天地更大、更復(fù)雜、更智能的網(wǎng)絡(luò),涉及到多個部門,多種技術(shù)挑戰(zhàn),需要不同的運營商以及產(chǎn)業(yè)界共同努力。
從愿景闡述走向技術(shù)路線探索
面向2030年及未來,6G網(wǎng)絡(luò)將助力實現(xiàn)真實物理世界與虛擬數(shù)字世界的深度融合,構(gòu) 建萬物智聯(lián)、數(shù)字孿生的全新世界。
中興通訊無線研究院射頻系統(tǒng)高級工程師彭琳坦言,6G時代誕生的是新的服務(wù)形勢,比如沉浸式的云XR的體驗,全息通訊,甚至感官的互聯(lián)網(wǎng),以及數(shù)字孿生這種新的業(yè)務(wù)形態(tài),將進一步擴展到AI的互聯(lián)網(wǎng),感知互聯(lián)網(wǎng),將帶大家邁入萬物智聯(lián)的6G時代。
為滿足未來6G更加豐富的業(yè)務(wù)應(yīng)用以及極致的性能需求,需要在探索新型網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)的基礎(chǔ)上,在關(guān)鍵核心技術(shù)領(lǐng)域?qū)崿F(xiàn)突破。當(dāng)前,全球業(yè)界對6G關(guān)鍵技術(shù)仍在探索中,提出了一些潛在的關(guān)鍵技術(shù)方向以及新型網(wǎng)絡(luò)技術(shù)。
彭琳指出,6G的愿景和能力需求,驅(qū)動著行業(yè)進一步開發(fā)空口資源。比如說挖掘新的頻譜資源,以及向更高的毫米波以及太赫茲的頻段邁進。
盡管現(xiàn)階段6G毫米波太赫茲技術(shù)的發(fā)展面臨諸多技術(shù)挑戰(zhàn),但隨著相關(guān)技術(shù)的不斷突破和高頻器件產(chǎn)業(yè)的持續(xù)發(fā)展,毫米波和太赫茲將憑借其豐富的頻率帶寬資源等天然優(yōu)勢,與其他低頻段網(wǎng)絡(luò)融合組網(wǎng),廣泛應(yīng)用于多維度多尺度通信場景,做為未來6G通信的重要支撐技術(shù)。
是德科技6G項目經(jīng)理文竹表示,雖然現(xiàn)在實際的太赫茲的商用或者系統(tǒng)還沒有預(yù)見到,但從器件的角度來看,要提高增益,從器件高度來解決一部分的問題,也從設(shè)計角度去優(yōu)化整個系統(tǒng)的性能,減少這個鏈路的損耗。
“另外,可以從從OTA測試的方法上去緩解問題,尋找好的辦法辦法縮短有效的測試距離。測試距離越近,空間損耗越小,動態(tài)范圍才能越好。”
在過去的40年里,無線通信的變革重塑了我們的生活。如今,6G即將開啟又一扇創(chuàng)新大門,將推動新的范式的改變。而6G在未來的成功和長期價值的實現(xiàn)離不開產(chǎn)業(yè)鏈開放、協(xié)作和潛心研究。 (樂思)
關(guān)鍵詞: 毫米波與太赫茲技術(shù) 6G無線通信 開啟新征程 短信應(yīng)用