陳俊霖
(重慶郵電大學(xué)移通學(xué)院,重慶401520)
隨著社會的變遷和時代的進(jìn)步發(fā)展,從1986 年開始,逐漸經(jīng)歷了1G,2G,3G 的時代,直到當(dāng)下4G 時代全面到來??萍妓讲粩嗵嵘?,移動寬帶業(yè)務(wù)不斷發(fā)展,為5G 時代的到來不僅創(chuàng)造了良好的條件和環(huán)境,同時大幅度提升了移動通信技術(shù)水平,切實保障了用戶移動互聯(lián)網(wǎng)業(yè)務(wù)使用體驗感的全面提升。與此同時,5G 時代在基于物為中心的物聯(lián)網(wǎng)業(yè)務(wù)的全面支持,促使人與物的多項智能互聯(lián)成為可能并正在實現(xiàn)。作為一個萬物智聯(lián)的5G 時代,為了確保在5G 時代遠(yuǎn)程醫(yī)療等應(yīng)用得以高效率、高質(zhì)量實現(xiàn),幾乎無盲點地全覆蓋網(wǎng)絡(luò)是必需的,但對于這個全覆蓋網(wǎng)絡(luò)來說,更多的可能是在信息傳輸效率方面不斷提升,而要想切切實實地做到萬物智聯(lián),仍然需要不斷的努力,在未來6G,7G 等中才能實現(xiàn)進(jìn)一步的優(yōu)化。
6G 移動通信技術(shù)首次被提及是在2018 年的世界移動通信大會上,而在這次會議上關(guān)于6G 主要討論的內(nèi)容包含6G 的頻譜、大容量無線實現(xiàn)方式、創(chuàng)新頻譜。6G 移動通信技術(shù),在對5G的了解以及科技水平、社會不斷發(fā)展的需求等分析基礎(chǔ)上,可以初步明確的是其具備全覆蓋、全應(yīng)用和全頻譜的顯著特征。6G的全覆蓋體現(xiàn)在其應(yīng)用范圍的廣闊,進(jìn)而不斷拓展;6G 的全頻譜體現(xiàn)在其高頻發(fā)展方面;6G 的全應(yīng)用是指面向全社會各領(lǐng)域各行業(yè),甚至是人與萬物的全范圍應(yīng)用覆蓋,并在融合大數(shù)據(jù)和智能化等的基礎(chǔ)上,使現(xiàn)有技術(shù)途徑的推翻也能成為可能。
在當(dāng)下,針對6G 的定義并沒有得到明確,各持己見的現(xiàn)象尤為明顯。目前針對6G 比較正式的內(nèi)容是基于5G 基礎(chǔ)上,6G能夠?qū)?G 技術(shù)的缺陷和不足進(jìn)行探索和整合,并進(jìn)行優(yōu)化和完善。到了6G 時代,主要內(nèi)容不再僅是網(wǎng)絡(luò)容量、信息傳輸速度和效率,而是要在突破這些內(nèi)容的基礎(chǔ)上,為萬物智聯(lián)的實現(xiàn)不斷努力。
就以人類目前的科學(xué)技術(shù)水平來說,要讓高頻段的頻譜資源更加充分地被人類所利用是很困難的。當(dāng)人們想要更高效地利用高頻段的頻譜資源的時候高頻無線電波穿透力會給人們帶來很大的困擾。而在未來的6G 移動通信技術(shù)當(dāng)中,高頻段的頻譜資源將會被人們廣泛的加以利用,并且利用率非常的高。
6G 移動通信系統(tǒng)將會比傳統(tǒng)的4G 移動通信系統(tǒng)通信系統(tǒng)性能更加的強大,位于多個點的用戶連接起來,不僅如此還能夠多個天線共同使用,讓諸多的用戶之間以及小區(qū)與小區(qū)之間進(jìn)行移動通信上的共同合作,以及不同區(qū)域的組網(wǎng)作為主要的研究對象,在性能方面得到了很大的提升,并且將傳統(tǒng)的移動通信理念進(jìn)行了更新,使其能夠被人們的日常生產(chǎn)生活活動帶來更大的方便。
在諸多的移動通信業(yè)務(wù)當(dāng)中,最為重要的移動通信業(yè)務(wù)就是人們對于室內(nèi)的移動通信業(yè)務(wù),可以說室內(nèi)通信是移動通信業(yè)務(wù)的最為核心的內(nèi)容,因此要想使得移動通信業(yè)務(wù)得到實質(zhì)性的提升,首先要做的就是把室內(nèi)通信的水平提升上去。介于這個原因,6G 通信將無線網(wǎng)絡(luò)在室內(nèi)的覆蓋范圍更加的全面,并且將室內(nèi)的業(yè)務(wù)進(jìn)行了進(jìn)一步的強化。
對于6G 的應(yīng)用,較多新聞已經(jīng)確認(rèn)其為未來通信工程的基礎(chǔ)網(wǎng)絡(luò),能夠?qū)W(wǎng)絡(luò)覆蓋擴大,也能使得數(shù)據(jù)信息的傳輸效率得到極大的提升。在當(dāng)前階段中,網(wǎng)絡(luò)的構(gòu)建主體是基站,網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)一般應(yīng)用星型。進(jìn)行互聯(lián)通信的過程中,互聯(lián)的兩個終端,首先需要與基站進(jìn)行連接,進(jìn)而完成通信的轉(zhuǎn)接。拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)對于通信工程有較大影響,使得通信容量由此得到改變,網(wǎng)絡(luò)的覆蓋面積也因此變小。在6G 通信技術(shù)基礎(chǔ)上,通信工程建設(shè)能夠使得兩臺終端進(jìn)行直接的連接,數(shù)據(jù)的傳輸距離縮短。因為不存在轉(zhuǎn)接的現(xiàn)象,由此使得通信更為便捷流暢,網(wǎng)絡(luò)延遲問題也得到改善。通信工程的建設(shè),在通常情況下,交由運行上進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)的配置以及組件,所需要的人力以及其他資源成本較大。6G 通信技術(shù)的應(yīng)用,用戶能夠根據(jù)實際需求,完成網(wǎng)絡(luò)組建,在進(jìn)行自由網(wǎng)絡(luò)配置過程中,能夠?qū)崿F(xiàn)自由的網(wǎng)絡(luò)通信,從而使得網(wǎng)絡(luò)通信成本得到降低、通信效率提升。因此,在應(yīng)用了6G 通信技術(shù)以后,能夠完成對多接入方式以及多結(jié)構(gòu)、多層次的通信網(wǎng)絡(luò)建設(shè),從而使得網(wǎng)絡(luò)通信的發(fā)展得到提升。
相比于其他通信技術(shù),6G 在應(yīng)用中的最大特點便在于其具有一定程度的職能。在應(yīng)用了6G 技術(shù)以后,網(wǎng)絡(luò)傳輸?shù)乃俣鹊玫綐O大提升,能夠滿足網(wǎng)絡(luò)對網(wǎng)絡(luò)智能化要求。在6G 通信技術(shù)的網(wǎng)絡(luò)環(huán)境,云計算和大數(shù)據(jù)技術(shù)的應(yīng)用較為廣泛,使得數(shù)據(jù)能夠在滿足標(biāo)準(zhǔn)要求的情況下,及時的進(jìn)行處理、存儲以及運輸?shù)?,使得互?lián)網(wǎng)的技術(shù)應(yīng)用提供了條件。在智慧城市的建設(shè)過程中,使用6G 能夠?qū)W(wǎng)絡(luò)的超強鏈進(jìn)行實現(xiàn),使得市場與物聯(lián)網(wǎng)能夠達(dá)成高度的融合,從而對城市的基礎(chǔ)設(shè)施進(jìn)行智能化的管理。應(yīng)用6G 通信技術(shù)與,對與信息的傳輸,也能夠在通信穩(wěn)定以及通信準(zhǔn)確和通信效率得到提升,對于超級網(wǎng)絡(luò)下載以及信息同步的實現(xiàn)提供了基礎(chǔ),使得VR 技術(shù)應(yīng)用得到保障。無人機控制以及汽車自動駕駛,在應(yīng)用了6G 技術(shù)以后,下載速度能夠高達(dá)12Gb 每秒,而下行速度則在10Gb 每秒,傳輸?shù)倪B續(xù)性也可以得到保障。因此,其數(shù)據(jù)的傳輸較為可靠,智能通信的鄰域中應(yīng)用,能夠全面推動整體的經(jīng)濟發(fā)展。
通過1G,2G,3G,4G,5G 的赫茲頻段提升實際情況來看,在6G 時代一項較為顯著的發(fā)展就是太赫茲頻段將成為可能,會高出5G 頻段很多?;陬l率不斷提升,能夠確保不斷拓展允許分配的寬帶范圍,在這樣的頻帶條件下能夠?qū)崿F(xiàn)短時間內(nèi)大量數(shù)據(jù)量的高效傳輸。值得注意的是,在頻段不斷提升的過程中,低頻段資源的有限性是高頻段形成的一大因素。不斷增加的用戶、智能設(shè)備量,難以在有限的頻譜帶寬下得到所有服務(wù)需求的充分保障,在這樣的情況下,在其向更多終端提供服務(wù)時,就不能保障各終端服務(wù)質(zhì)量的有效提升。為了切實有效地解決此問題,對更高頻段通信的開發(fā)、通信寬帶的拓寬等方面的探究是必然的。
6G 時代,基于太赫茲頻段使用,會將衍射的傳播方式進(jìn)行改變。非視距傳播鏈路進(jìn)行信號傳播過程中,主要的傳播方式就是反射、散射。并且在不斷升高的頻率背景下,對于傳播損耗來說,傳播范圍下降明顯,此時只能在近距離范圍內(nèi)覆蓋,也沒有較強的繞射力。這些問題都是信息覆蓋的阻礙因素。在6G 時代,在空間復(fù)用技術(shù)使用的基礎(chǔ)上,大量甚至是無法計算的無線連接都能夠接入到6G 基站中,并且同時進(jìn)行,對于5G 基站容量來說,6G 基站進(jìn)行了極大限度的擴大。
6G 時代,下載速度較5G 得到了極大程度的提升,并且在6G 時代,萬物智聯(lián)的實現(xiàn)將成為可能。萬物之間的距離都將在6G 時代靠近并可能實現(xiàn)無縫融合,確保人和萬物智能互聯(lián)的良好實現(xiàn)更加方便、快捷。在那時,世界將發(fā)生翻天覆地的變化,智慧生活走入每一個家庭之中也成為可能;在6G 時代,以往所不敢想象的家庭ATM通信系統(tǒng)以及家庭自動化等應(yīng)用都將進(jìn)行深入發(fā)展。
6G 時代的定義和概念尚未明確,但通過對以往網(wǎng)絡(luò)發(fā)展實際情況的分析,并結(jié)合當(dāng)下科技水平以及社會實際需求等進(jìn)行預(yù)測,可以初步了解6G 時代的顯著特征,在細(xì)分這一顯著特征時,能夠發(fā)現(xiàn)6G 時代的變化是重大的、是可期的。但值得注意的是,不能將5G 網(wǎng)絡(luò)摒棄,在5G 網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行優(yōu)化的基礎(chǔ)上,才能確保6G 更加完善。