行業新聞
2019-11-29 來源: 5Gworld
人們在談及5G的時候,不免夸其高帶寬、低時延的傳輸優勢,同時認為5G是引爆物聯網應用的關鍵所在,因此我們看到,有5G的地方,就有“物聯網時代來臨”的言論。
另一方面,中國經過多年的追趕,好不容易在地面無線通信領域實現了反超,剛剛商用之際,卻來不及休息,又立馬開啟了6G的研究步伐,也說明了5G仍存在死角,需要更充分的技術來彌補5G彌留的空白。
5G時代不會引爆物聯網
5G本質上只是人類經過多年探索摸索出來的第五代蜂窩移動通信技術,相比4G,它的優點在于:
①高帶寬:5G支持傳輸10Gbps的速率,是4G網絡100Mbps的100倍;
②低時延:5G傳輸理論時延可做到1ms,使用時延也低于10ms;遠低于4G網絡的100ms級別。
從以上兩點來說,5G解決了單位時間內傳輸數據量的問題,以及傳輸流暢度不佳的問題,較前4代技術很好滿足了VR、安防監控、無人駕駛等對大數據傳輸、即時聯網分析的需求,但5G并不是針對溫濕度、空氣質量等更廣泛的物聯感知應用而開發;另外,5G高帶寬、低時延特性并非更廣泛的物聯網所必須的,在眾多IoT場景中,更適于采用常規無線通信技術。
近日華為董事長徐直軍也批評了“5G引爆物聯網”這一激進觀點,他認為5G的本質是基礎設施,物聯網發展的關鍵在“物”,而不是“網”。
5G只是過渡,其實并不成熟
縱觀蜂窩移動通信發展史我們發現,每逢奇數代技術,都只是過渡,很快就會被更成熟的偶數代技術所取代。
1G時代,解決了人類遠距離無線通信問題,但僅僅只能進行語音通話,通訊工具不過是傳聲筒;于是冒出了數字化的2G網絡,在可實現通話的同時,還實現了短信互發,最為重要的是,產業鏈的成熟,迅速推進無線通信技術平民化。
3G讓手機進入多媒體時代,若只是聽歌還可以,而看視頻就得靠運氣:由信號好壞決定;但其升級替代品4G的出現,多媒體時代得以全面展開,并基于多媒體應用誕生了各種移動互聯網應用,如移動支付、各種APP、各種抖音等娛樂、智慧社區/停車場等應用。
可是4G在傳輸速率、同步容納數量、傳輸即時性上還有較大欠缺,如2年一次的深圳安博會,十數萬人集中注冊購票、換票,4G網絡因無法承載如此大的接入量而導致網絡癱瘓。
隨著VR、無人駕駛、無人機、人工智能等新一代創新技術與應用落地,人們發現4G很難滿足即時性、高帶寬使用需求,催生了5G加速投入到應用中來,這對當前中國處于產業升級換擋期極具意義,這也是為什么近年我國在5G、AI、物聯網、自動駕駛、無人機、衛星通訊等多領域動作頻頻的原因——需要多技術協同升級產業,推進我國智能制造產業發展。
但是,5G只是個過渡技術,因為其在傳輸即時性、網絡覆蓋死角、傳輸帶寬等方面仍有提升空間,經過5G的實踐與論證,6G被列入下一代通信技術也就成為了必然。
6G是對5G的升級替代
恰如3G對2.5G技術GPRS、4G對3G那樣,6G對5G來說,效果將是顯而易見的。
在時延上,6G可以做到μs(微秒)級別,與5G的ms(毫秒)相比,即時性有了質的提升。如在自動駕駛中,假設各項運算耗時為0,僅在5G傳輸上產生10ms的延時,那么當車速為100km/h時,10ms可讓車前進28cm;同等條件下,如果采用6G技術,那么延時可能為100μs,此時車只前進了0.28cm,即時性的效果就顯現出來了。實際上,采用5G作為通信技術,時延遠不止10ms,加上運算、回傳,耗時可能達到秒級,這對無人駕駛來說是相當危險的。
在高帶寬上,6G的傳輸速率是5G的100倍,相當于目前4G網速的1萬倍,在這種速率下,可滿足4K、8K乃至16K等更高分辨率視頻的實時傳輸與分析,助力人工智能實現即時傳輸與運算,屆時,“端-邊-云”架構將有了“端-云”直連的可能,這也是AI的理想應用狀態。
只有更低時延、更大帶寬的無線通信技術才能滿足當下AI、物聯網、自動駕駛、無人機、工業智造的發展需求。
同時,6G可容納的入網設備更多。目前5G的可容納量大概是100萬/平方公里,而6G是5G的1000倍,相當于10億/平方公里,只有如此大的容納量,才能滿足真正的物聯網接入需求。
可以說,到了這個時候,6G已經不僅僅是為了滿足民用通信那么簡單,更多的是跟進時代發展的步伐,是工業4.0的有機組成部分之一。
天地一體無死角組網
無論是4G、5G還是6G,都只是地面無線通訊技術,只能覆蓋有人的地方,對沙漠、雪原、南北極、深海則是一片空白,需要依賴于天上的衛星來進行網絡補充,這就是天基互聯網工程。
國際上一些科技強國及科技巨頭早已經在布局各種類型的天基互聯網技術的研發與實踐工作,我國也在2018年開始部署,目前“虹云工程”首星已經發射,根據該工程計劃,我國將發射156顆衛星組成星座為地面無線通信網絡無法覆蓋的地區提供入網服務。虹云工程計劃在“十四五”完成。
目前來說,5G等蜂窩網絡與天基互聯網工程是兩套相互獨立的系統,他們之間難以互為切換。但開始布局的6G,則可以與天基互聯網工程在統一架構下進行統籌研發,實現兩套系統相互融合,將可以滿足物聯網系統全球組網的需求,不再受制于蜂窩網絡死角。
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