5G 尚未普及,华为已开始研发 6G 网络技术
wujiai
|“使用一代、研究一代、储备一代”是通信领域广泛流传的一句俗语,通俗地说就是吃碗里的、想锅里的。2019年是5G元年,万众瞩目的5G通信技术已经在各国实现商用。5G之后就是6G。随着5G技术的成熟,6G的研发也被提上了日程。
几个月前,谷歌将“6G”选为最热门词汇之一。中国工信部和美国联邦通信委员会都明确表示已开始研究6G。除了国家层面的前瞻性研究外,不少通信企业也提前开始了6G网络研究。近日,据外媒报道,华为位于加拿大渥太华的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证实。华为还表示,该公司已经与加拿大多所大学的研究人员展开了谈判。
华为的预研传统
华为渥太华先进技术研究中心是华为全球四大核心5G研发机构之一华为启动6g研究,十多年来,华为与加拿大13所大学和研究机构合作,共同研发新技术。华为在5G技术上的领先地位很大程度上得益于渥太华先进技术研究中心。如今,华为拥有全球最多的5G标准必要专利,在5G技术上处于全球领先地位。
但华为并不自大,未雨绸缪、未雨绸缪一直是华为的传统。多年前,当华为还在攻克通讯领域、不断获得国际市场订单的时候,就曾做过一个极端的生存假设,认为有一天美国所有的先进芯片和技术都用不上了,华为还怎么继续服务客户。
在极端的生存假设下,华为提前几年在CPU、操作系统等领域部署了“备胎计划”。今年华为被列入管制“实体清单”后,一系列高端芯片开始陆续停产。储备多年的“备胎计划”发挥了作用,帮助华为顶住了压力。
华为5G能有如今的成就,很大程度上得益于早期的研发。据华为此前发布的报告显示,早在十年前,华为就投资6亿美元启动5G技术和标准的研究。2016年之后,又投入14亿美元加速端到端5G商用产品的研发。
通信领域有一条不成文的十年周期规律,即“自1982年第一代(1G)移动通信系统问世以来,大约每十年就会更新一代无线移动通信系统”。按照这个规律,5G的影响力将持续到2029年。十年前,华为开始预研5G,今年收获硕果。如今,华为又开始预研6G,十年后,华为必将在6G通信市场收获颇丰。
6G是一个有争议的话题
6G会是什么样子,没有人能够回答。关于6G的愿景,业界普遍提出了“智能连接”、“深度连接”、“全息连接”、“无处不在的连接”等概念。具体包括峰值吞吐量、更高能效、随时随地连接、新理论新技术等。
但对于这些愿景如何实现,各国专家却众说纷纭。有专家甚至认为,5G将是移动通信的最终形态,除非基础理论出现“颠覆性突破”,否则6G不会到来。从上世纪80年代通信普及,到如今5G网络大规模商用,人类已经耗尽了百余年积累的通信理论。如果未来没有重大的理论突破,6G很可能遥遥无期。
从实际带宽来看,部分6G支持者认为6G网络的传输速度更加惊人,可能在5G基础上提升100倍,除了超快的传输速度外,6G网络的时延也将从毫秒级进一步降低到微秒级。
日本科研人员将目光瞄准高频通信,广岛大学率先在CMOS低成本技术频段实现太赫兹通信。德国伍珀塔尔大学基于材料科学提出了非常具体的太赫兹通信技术,科研人员基于硅锗SiGe材料搭建了完整的信号收发系统,可实现60GHZ频段的太赫兹通信,计算得出如果采用直径6.5厘米的透镜天线,通信距离可达100米。
除了以上技术之外,即时通信与无限连接、分布式计算与智能化、高密度组网、全双工技术、卫星通信技术、平流层通信技术等均属于6G的研究范围。各国科学家从多个方面进行了深入研究,试图为6G确定一条清晰的、共同的发展路径。
华为6G愿景
6G目前还处于理论研发阶段,关键技术还处于概念阶段,业界专家很难描述其未来的发展。在关于6G的种种设想中,华为的想法颇为独特,认为6G时代将超越5G时代的“物联网”,实现“万物互联”,即整个人类社会与外部物理世界将紧密相连。
华为提出,在通讯方面,除了更高的速度和更宽的频谱,6G 还要延伸到陆、海、空甚至水下空间。华为甚至设想发射超过 10,000 颗小型低轨卫星,实现全球 6G 通讯的愿景。华为和马斯克在这一点上是一致的。马斯克的“星链”计划在未来几年内发射 12,000 颗小型卫星,该公司已经为发射做好了一切准备。未来,如果华为真的将卫星概念付诸实践,或许可以与马斯克合作。
在6G硬件方面,天线的作用也更加重要。6G时代用到的概念可能是从小蜂窝系统向大区域系统的转变,可能会有网络分散化。总之,6G技术的数据不是一个一个的大数据,可能是无数个小数据合并成大数据。随着通信频率的提高,天线会越来越小,甚至有可能每个芯片都有自己的天线,这对材料和加工精度的要求越来越高。此前,任正非接手采访时,最关注的问题就是基础科研和教育。材料科学也是基础科学之一,在华为6G研发过程中,基础科学人才的招募或将成为关键。
俗话说,先研究后市场。从全球通信的发展趋势来看,6G标准很可能和5G一样,由国际移动通信标准组织制定。一个标准会包含各种知识产权,谁能在选定的标准中占据更多的专利,谁在标准制定中就拥有更多的话语权。这也是各国竞相研究6G的原因之一。6G可能还要十年才会到来,但抢占6G的话语权刻不容缓。华为6G研究将勇挑重担,大步迈向6G太赫兹时代!
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