5G尚未普及 6G呼啸而来？

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5G尚未普及，美国声称已经开始研发6G。是“品尝”5G还是等待6G？

2月21日，美国总统特朗普在推特上写道，“我希望5G甚至6G能尽快登陆美国”。最近，美国联邦通信委员会朝着特朗普的指示迈出了第一步，决定为6G实验开放95千兆赫至3太赫波段。

纽约大学教授特德·拉普波特发表声明说:“联邦通信委员会已经开始了6G竞赛。”我们还没有享受到5G部署的红利吗？网络速度更快的6G时代已经到来。6G“小荷只露尖角”还是“想开就开，魅力四射”？《科技日报》记者采访了芬兰奥卢大学博士后研究员、无线通信专家何继光。

关键技术仍在探索中

“5G网络还没有建成，甚至国际标准还没有完全制定出来。6G仍处于初级阶段，刚刚开始研究，甚至没有明确的概念定义。其关键技术仍在探索中。”何继光告诉记者，从研究开始到技术成熟需要时间。欧盟在2013年启动了METIS项目(2020信息社会和移动无线助推器)，开展5G研究，但直到2015年项目结束，关键技术仍未完全确定。“作为一名无线通信研究人员，我相信有一天6G会到来，但现在仍然是完善5G和探索6G的时候。”

“太赫兹被许多人认为是6G的关键技术之一。事实上，太赫兹能否用于无线通信仍在论证中。”何继光介绍说，太赫兹技术以前主要用于雷达探测和医学成像，而在无线通信领域的应用只是近两年才开始研究。它的特点是高频率和高通信速率，理论上可以达到每秒万亿字节(TB/S)，但实际上哪种应用需要如此高的网络速度还没有确定。此外，太赫兹还具有明显的缺点，即传输距离短，容易受到障碍物的干扰。目前，可以实现的通信距离只有10米左右。只有解决了通信距离问题，太赫兹才能应用于现有的移动通信蜂窝网络。此外，通信频率越高，对硬件设备的要求就越高，对性能和处理技术的要求也越高。这些技术问题很难在短时间内解决。

路线计划需要验证

“目前，国际通信技术研发机构已经陆续提出了实现6G的各种技术路线，但这些方案还处于概念阶段，能否实施还有待验证。”何继光表示，奥卢大学无线通信中心是世界上第一个启动6G研发的机构。目前，它正在研究四个领域:无线连接、分布式计算、设备硬件和服务应用。

无线连接使用太赫兹甚至更高频率的无线电波通信；分布式计算通过人工智能、边缘计算等算法解决了大量数据带来的时间延迟问题。设备硬件主要面向太赫兹通信，并开发了相应的天线和芯片等硬件。服务应用是研究6G可能的应用领域，如自动驾驶等。"目前，只有这四个方向，具体细节还不清楚."

记者了解到，2018年韩国SK集团信息通信技术中心提出了“太赫兹+去细胞结构+高空无线平台(如卫星等)”的6G技术方案。它不仅应用了太赫兹通信技术，而且彻底改变了现有移动通信的蜂窝结构，建立了一个空间与地球相结合的通信网络。

何继光指出，SK集团提出的去细胞化结构是当前的研究热点之一，即基站可以不按蜂窝模式排列，终端可以不与一个基站通信，这确实可以提高频谱效率。瑞典林雪平大学的研究小组首次提出了去细胞化结构的概念。然而，这一概念能否满足6G时延、通信速率等指标仍需验证。

除了SK集团，贝尔实验室还提出了“太赫兹+网络切片”的技术路线。这些方案在技术细节上需要长期的实验验证。

推广应用成本高

"随着无线通信的进一步发展，大量的投资是必不可少的."何继光提到有两种方法可以提高通信速率:第一，增加基站数量，增加部署数量。虽然基站的功率可以降低，但是基站数量的增加仍然会导致成本的增加；第二种方案是使用更高频率的通信，如太赫兹或毫米波，但高频率需要更高的硬件设备，如基站和天线。现在进行太赫兹通信硬件测试的成本已经超过了一般研究机构的承载能力。另外，从基站天线的数量来看，4G基站天线的数量只有8个，5G可以实现64个、128个甚至256个天线，6G天线的数量可能更多，基站的更换也会增加应用成本。

“如果不改变现有的通信频带，仅依靠算法优化等措施，很难实现设想的6G视觉。更换所有基站也是不现实的。”何继光认为，未来可能会采用非独立组网模式，即在原有基站等设施的基础上部署6G设备，6G将与5G甚至4G和4.5G网络共存。6G主要用于人口密集地区或满足垂直行业的高端应用，如自动驾驶、远程医疗和智能工厂。

事实上，普通人对几十千兆的速率，甚至每秒兆兆兆字节的速率都没有太大的需求。此外，如果6G使用毫米波或太赫兹作为通信频率，其移动终端的价格肯定不会便宜。

“6G可能会在未来几年实现技术突破，但它仍远未投入使用。”何继光预测，一方面，从事6G研发的科研机构还比较少，技术开发还需要时间。另一方面，技术突破后的标准化需要时间。

从技术的发展来看，6G肯定会到来。然而，有需求就有技术。5G的技术指标能长期满足大多数工业应用，推广5G的投资也很高。除非社会发展迫切需要6G，否则5G不会在很短的时间内被6G所取代。

(北京，3月19日，《科技日报》)