6G来了-6G网络与技术概览

什么是6G?
        6G(第六代无线)是5G蜂窝技术的继承者。6G网络将能够使用比5G网络更高的频率,并提供更高的容量和更低的延迟。6G互联网的目标之一是支持一微秒延迟的通信。这比一毫秒的吞吐量快1,000倍——或延迟的1/1000。

            6G技术市场有望促进成像、存在技术和位置感知方面的大幅改进。6G的计算基础设施与人工智能(AI)相结合,将自主确定进行计算的最佳位置;这包括有关数据存储、处理和共享的决策。
6G互联网的目标规划
6G上网什么时候能用?
            6G互联网预计将于2030年投入商用。该技术更多地利用分布式无线电接入网络(RAN)和太赫兹(THz)频谱来增加容量、降低延迟并改善频谱共享。虽然已经对6G的定义进行了一些早期的讨论,但研发(R&D)活动在2020年才真正开始。例如,中国发射了配备太赫兹系统的6G测试卫星,而据报道,科技巨头华为技术和中国环球计划在2021年发射类似的6G卫星。与部署5G毫米波无线电相关的许多问题必须及时解决供网络设计人员应对6G的挑战。

6G比5G有什么优势?
6G来了-6G网络与技术概览(图2)
                预计6G将支持每秒1TB的数据速率。接入点将能够通过正交频分多址接入同时为多个客户端提供服务。这种容量和延迟水平将扩展5G应用的性能,并扩大支持无线连接、认知、传感和成像等创新应用的能力范围。除了提供显着更好的吞吐量和更高的数据速率外,6G的更高频率还将实现更快的采样率。亚毫米波(例如,小于一毫米的波长)和频率选择性的组合以确定相对电磁吸收率可能会导致无线传感技术的重大进步。
                移动边缘计算(MEC)将内置到所有6G网络中,而它必须添加到现有的5G网络中。到6G网络部署时,边缘计算和核心计算将更加无缝地集成为组合通信/计算基础设施框架的一部分。随着6G技术投入使用,这种方法将提供许多潜在优势,包括改进对AI功能的访问。
         
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的频率来测量吸收并相应地调整频率。这种方法是可能的,因为原子和分子以特征频率发射和吸收电磁辐射,并且发射和吸收频率对于任何给定物质都是相同的。6G将对许多政府和行业公共安全和关键资产保护方法产生重大影响,例如:
  •         威胁检测;
  •         健康监测;
  •         特征和面部识别;
  •         执法和社会信用体系等领域的决策;
  •         空气质量测量;和气体和毒性传感。
    这些领域的改进也将有利于移动技术,以及智能城市、自动驾驶汽车、虚拟现实和增强现实等新兴技术。
     
我们还需要6G吗?
            第六代蜂窝网络将集成一组以前不同的技术,包括深度学习和大数据分析。5G的引入为大部分这种融合铺平了道路。部署边缘计算以确保超可靠、低延迟通信解决方案的整体吞吐量和低延迟的需求是6G的重要驱动力。在物联网(IoT)中支持机器对机器通信的需求也是一种驱动力。
在物联网(IoT)中支持
    此外,已确定6G与高性能计算(HPC)之间存在密切关系。虽然边缘计算资源将处理一些物联网和移动设备数据,但其中大部分将需要更集中的HPC资源来进行处理。该图说明了6G有望提供的一些功能。
     
谁在研究6G技术?
            6G竞赛将引起许多行业成员的注意,包括致力于开发6G的测试和测量供应商是德科技。与观望哪些国家主导6G技术市场及其相关应用和服务相比,这很可能使5G的竞争显得微不足道。
正在进行的主要项目包括:
    芬兰奥卢大学启动了6Genesis研究项目,以制定2030年的6G愿景。该大学还与日本Beyond5G促进联盟签署了合作协议,以协调芬兰6G旗舰研究6G技术的工作。
    韩国电子和电信研究所正在对6G的太赫兹频段进行研究,并设想数据速度比4GLTE网络快100倍,比5G网络快5倍。
中国工业和信息化部正在投资和监测该国的6G研发。
            美国联邦通信委员会(FCC)于2020年开放了6G频率,用于95GHz至3THz以上频率的频谱测试。通信公司爱立信(瑞典)和诺基亚(芬兰)正在带头Hexa-X,这是一个在欧洲新成立的学术和行业领导者联盟,致力于推进6G标准研究。供应商对6G的承诺包括华为、诺基亚和三星等主要基础设施公司,它们都表示他们正在进行研发。
中国华为6G
6G网络的未来范围
            大约10年前,“Beyond4G(B4G)”一词被创造出来,指的是推动4G演进超越LTE标准的需要。目前尚不清楚5G可能会带来什么,当时只有预标准的研发级原型正在开发中。B4G一词持续了一段时间,指的是4G之外可能和潜在有用的东西。具有讽刺意味的是,LTE标准仍在不断发展,某些方面将用于5G。
            与B4G类似,超越5G(B5G)被视为通往6G技术的途径,它将取代第五代功能和5G应用。5G为企业和工业客户提供的许多涉及LTE、5G和边缘计算的私有无线实现为6G奠定了基础。下一代6G无线网络将更进一步。他们将创建一个通信供应商网络——其中许多是自我供应商——就像光伏太阳能在智能电网中实现热电联产一样。
            由于5G,数据中心已经面临着巨大的变化,例如虚拟化、可编程网络、边缘计算以及围绕同时支持公共和私有网络的问题。例如,一些企业客户可能希望将本地RAN与混合本地和托管计算结合起来——分别用于边缘和核心计算——以及用于私有业务网络或替代服务提供商的数据中心托管的核心网络元素:
6G与5G的网络的未来范围
            6G无线电网络将提供积累信息所需的通信和数据收集。然而,6G技术市场需要一种系统方法。它将包括数据分析、人工智能和使用HPC和量子计算的下一代计算能力。
     
        除了RAN内部的深刻变化之外,随着许多新技术与6G融合,核心通信网络结构也将发生变革。值得注意的是,人工智能将在6G中占据中心位置。此外,所谓的纳米核心有可能成为包含HPC和AI元素的通用计算核心。假设实现这一愿景,纳米核不需要是物理网络元素,而是由许多网络和系统共享的计算资源网络的逻辑集合。
            6G网络将产生比5G网络更多的数据,计算将发展到包括边缘和核心平台之间的协调。为了应对这两个变化,数据中心将不得不发展。6G在传感、成像和位置确定方面的能力将产生大量数据,必须代表网络所有者、服务提供商和数据所有者进行管理。
     
什么是7G网络,为什么需要它?
            尽管预计6G网络至少要到2032年才能投入使用,但第七代(7G)无线技术的研究已经开始。电气和电子工程师协会(IEEE)通过其极高吞吐量工作组,正在与Wi-Fi联盟一起开发802.11be规范7G和行业认证。IEEE修订标准预计将于2024年5月发布。它将为设备制造商提供设计规范以管理互操作性和性能。6G网络正试图将快速千兆(Gb)以太网连接扩展到商业和消费设备。预计6G将提供更高的吞吐量和数据流量。正如设想的那样,6G将实现以下目标:
            提供9.6Gbps的最大数据速率——5G额定提供3.5Gbps;部署多达三个160兆赫带宽通道;和多路复用多达八个空间流。6GE(“E”代表扩展)是6G和7G之间的过渡步骤。这些连接使用新获得许可的6GHz信道,该信道扩展了用于传输6G信号的可用频率。2020年,FCC是第一个批准6GHz频谱以帮助促进6GEWi-Fi设备创新的监管机构。
     
7G技术将代表带宽的巨大飞跃,以支持超密集工作负载。例如,7G有可能通过集成到地球成像、电信和导航的卫星网络来实现持续的全球无线连接。企业可以实施7G来自动化制造流程并支持需要高可用性、可预测延迟或有保证服务质量的应用程序。
     
    与6G相比,7G旨在执行以下操作:
  •         提供高达46Gbps的数据——几乎是6G预测速率的五倍;
  •         将通道大小加倍至320MHz;和
  •         提供16个空间流,而6G中只有8个。

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