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5G 领先还不满足,华为提前开启 6G 网络研究

2019-08-17
关键词: 5G 华为 6G 网络

“使用一代、研究一代、储备一代”,在通信领域这种说法广为流传。通俗点说就是吃着碗里的,想着锅里的。2019 年是5G元年,万众瞩目的 5G 通信技术已在各国陆续商用。5G 之后便是6G,随着 5G 技术日渐成熟,6G 的研发工作也被提上日程。

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几个月前,谷歌将 “6G” 选为最受关注的词汇之一,中国工信部与美国联邦通讯委员会都明确表示已经开始着手研究 6G。在国家层面上前瞻性研究之外,不少通讯企业也提前开启 6G网络研究。近日据外媒报道,位于加拿大渥太华的华为实验室已经开始研发 6G 网络技术。这一消息也得到了华为的确认, 华为还称,公司已经与加拿大多所大学的研究者展开了洽谈。

华为预研传统

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华为渥太华先进技术研发中心是华为全球 5G 研发四大核心机构之一,十多年来华为跟加拿大 13 家大学及科研机构联合研发新技术。华为能在 5G 技术领域独占鳌头,渥太华先进技术研发中心功劳不小。如今的华为,拥有全世界最多的 5G 标准必要专利, 5G 技术全球领先。

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不过,华为并没有骄傲自大。在华为公司,未雨绸缪、提前准备一直是公司传统。许多年前,华为还在通讯领域攻城略地,不断取得国际市场订单时,公司就做出了极限生存假设。预计有一天,所有美国的先进芯片和技术将不可获得,华为将如何继续为客户服务。

在极限生存假设下,华为在 CPU、操作系统等领域提前数年部署了“备胎计划”。今年当华为被列入管制“实体名单”之后,一系列高端芯片开始陆续断供,储备多年的“备胎计划”即使发挥了作用,帮华为顶住了压力。

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华为 5G 能有今天的成绩,提前研发也起了不小的作用。根据华为之前的发布的报告,早在十年前,华为就已经投入 6 亿美元启动 5G 技术和标准的研究,2016 年后,又追加投资 14 亿美元,用于加快端到端 5G 商用产品的研发。

通信领域有个不成文的十年周期法则,指的是:“自1982年引进第一个代(1G)移动通信系统以来,大约每十年更新一代无线移动通信系统”。按照这个法则,5G 的影响力将持续到 2029 年。十年前,华为开始预研 5G ,今年收获果实。今天,华为开始预研 6G ,十年后的 6G 通讯市场,华为必将收获满满。

众说纷纭的 6G

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6G 将会是什么样,没人能解答这个问题。关于 6G 的愿景,业界大体得出“智慧连接”、“深度连接” 、“全息连接”和“泛在连接”几个概念。具体而言,包括峰值吞吐量、更高能效、随时随地的连接、全新理论与技术等方面。

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然而,如何实现这些愿景,各国专家众说纷纭。有些专家甚至觉得5G 将是移动通信的最终形态,除非基础理论出现“颠覆突破”,6G 将不会到来。自从上世纪 80 年代通信开始普及,到今天 5G 网络开始大规模商用,人类已经把百余年的通信理论积累消耗殆尽。接下来如果没有重大理论突破,6G 很可能遥遥无期。

从实际带宽的立场来看,部分 6G 支持者认为 6G 网络的传输速度则更加的惊人,可能将在 5G 的基础上提升 100 倍。除了超快的传输速度外,6G 网络延迟也会进一步减少,从毫秒级降到微秒级。

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日本的研究者把方向瞄准了高频段通信,广岛大学率先实现 CMOS 低成本工艺的 300GHZ 频段的太赫兹通信。而德国伍珀塔尔大学从材料学出发,拿出了非常具体的太赫兹通信技术。研究人员基于锗化硅 SiGe 材料构建了完整的信号收发系统,能够实现 60GHZ 频段太赫兹通信,他们经过计算认为,如果采用直径 6.5 厘米的透镜天线,通信距离能够达到 100 米。

除了以上技术之外,即时通信与无限制连接、分布式计算和智能、高密度组网、全双工技术、卫星通信技术、平流层通信技术都在 6G 研究范围之内,各国科学家在多个方面展开深入研究,企图为 6G 确定一条明确且通常的发展之路。

华为 6G 畅想

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6G 目前尚在理论研发阶段,关键技术还处于概念状态,业界专家都很难描述它未来的发展形态。在 6G 的种种想法中,华为的想法颇为独特。他们认为 6G 时代将超出 5G 时代“物联网”,实现“万物互联”,即整个人文社会和外部物理世界实现紧密连接。

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华为提出,在通信维度方面,除了更高的速率、更宽的频谱,6G 应该拓展到海陆空甚至水下空间。华为甚至设想发射 10000 多颗小型低轨卫星,实现覆盖全球 6G 通信的设想。这点华为与马斯克倒是不谋而合,马斯克的“星链”计划未来数年 12000 颗小卫星上天,SpaceX 公司也做好了一切发射准备。未来华为真相实施卫星这个设想,不妨与马斯克展开合作。

6G 硬件方面,天线的角色也更为重要。6G 时代用到的概念,可能是小区制改大区制,可能有网络去中心化。总之,6G 的技术的数据不是一个一个的大数据,很可能是无数的小数据汇成大数据。随着通信频率提高,天线将会越来越小,甚至可能做到每颗芯片都有属于自己的天线,这对材料要求越来越高,对材料和加工精度都提出了更高的要求。此前,任正非在接手采访时,最关心的问题是基础科学研究和教育。材料科学也是基础科学之一,华为在 6G 研发过程中,基础科学人才招募可能将成为关键。

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正所谓市场未动、研究先行,从全球通信发展趋势来看,6G 标准很有可能同 5G 一样,由国际移动通信标准化组织统一制定。一项标准里会包含各种知识产权,谁家能在选定标准里占据更多专利,在标准制定上就能掌握更多话语权。这也是各国竞相研究 6G 的原因之一。6G 或许还要十年才能到来,但是抢占 6G 话语权已然个不容缓,华为 6G 研究将肩负起重担,大步迈向 6G 太赫兹时代!


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