5G商用已來臨 6G和“太赫茲時代”還有多遠？
信息時報訊（記者 張柳靜）5G商用才剛開始，6G的研發又來了。據科技部官網消息，國家6G技術研發推進工作組和總體專家組于2019年11月初在北京成立。這也標志著我國6G技術研發工作正式啟動。近日，信息時報記者參加了有問舉辦的云上論壇，就6G相關問題采訪了之江實驗室太赫茲通信項目負責人余顯斌。
6G技術研究仍處探索起步階段
據介紹，之江實驗室太赫茲通信項目負責人余顯斌，2015年入選“國家青年專家”，現全職工作于浙江大學信息與電子工程學院。在光子毫米波＆太赫茲超高速無線通信方面，余顯斌團隊率先取得了一系列國際領先的研究成果。
記者從有問云上論壇了解到，6G移動通信將連接海量無線終端，在5G的基礎上性能再提升10倍以上，因此，峰值速率需求將達到100Gbit/s以上甚至Tbit。其中，太赫茲通信具有超大可用帶寬，具備與光纖“媲美”的超高速傳輸能力，被認為是未來6G的關鍵技術之一。
不過，太赫茲波相對于毫米波，發射功率小，傳輸損耗大，頻率選擇性衰落很強�！俺咚偻ㄐ判盘枌μ掌澬诺乐械膹婎l率選擇性和非線性極為敏感，導致信號在傳輸過程中會產生延遲、畸變和信噪比降低，這些因素都大大增加了太赫茲通信傳輸的難度�！庇囡@斌說。
在他看來，太赫茲頻率已接近分子轉動能級的光譜，很容易被空氣中的水分子吸收，所以在空間中的傳播距離較短，需要更多的基站“接力”。5G使用的頻段要高于4G，在不考慮其他因素的情況下，5G基站的覆蓋范圍自然要比4G的小。從這個趨勢上看，6G基站的“致密化”程度也將達到前所未有的水平。
余顯斌向記者表示，太赫茲除了通信外，太赫茲成像技術和太赫茲波譜技術是太赫茲應用的兩個主要關鍵技術。比如，在安全檢測方面，借助太赫茲的穿墻透視能力，可以對墻后物體進行三維立體成像，可探測隱蔽的武器、武裝人員等。再比如，許多有機大分子、易爆品等對太赫茲波呈現出強烈的吸收和色散特性，利用太赫茲波特有的光譜特征可進行生物探測和危爆物品檢測。
據介紹，目前我國在太赫茲通信技術、智能網絡、大規模無線接入技術等6G潛在相關方向都開展了研究，在高速太赫茲通信方面取得了一定的前期研究成果。例如，2014年中國工物院基于電子固態器件在340GHz已經實現了3Gbit/s速率的50m通信傳輸，2016年浙江大學基于光電方式在400GH頻段率先實現了超100Gbit/s的室內通信傳輸，這些都是國際第一代太赫茲通信系統的代表性成果。2019年是6G研發元年，我國針對6G技術的研發也進行了布局，科技部聯合很多部委，于2019年11月成立了6G技術研發推進工作組和總體專家組�？傮w上看，全球6G技術的研究仍處于探索起步階段。
6G商用預計2030年左右可實現
4G改變生活，5G改變社會，那6G的到來又會改變什么？“6G，就是第六代移動通信系統。從4G、5G，到未來的6G，每一代的傳輸速度及性能指標都要比上一代超出一個數量級（10倍）以上。到4G為止，通信技術都還停留在消費型應用，5G和6G將逐漸走向產業型應用。5G時代已開始萬物互聯了，6G將會是5G的更進一步。此外，從驅動力上來說，5G的驅動力來源于消費者不斷增長的流量需求，以及垂直行業的生產力需求，而6G的驅動力來源于商業需求和社會需求�！庇囡@斌表示。
余顯斌認為，6G將進入beyond 100G無線速率時代，有能力支撐海量信息智能化服務，會帶來全新的信息服務體驗，包括多種信息服務功能聯合、超安全、超可靠、高度智能化的超高速無線接入等。根據全球首個6G白皮書，典型新圖景可能包括：VR/AR/MR技術取代今天的智能手機，遠程全息技術廣泛應用于教育、醫療、辦公，聯網自動駕駛提高交通運輸效率，分布式智能邊緣和高精度定位技術催生海量新服務和應用等。
在余顯斌看來，6G將具備“寬帶、泛在、智能”等特征，將是多網絡一體化融合（空天地）、多種信息服務功能聯合、超安全超可靠、高度智能化的超高速（速率達1Tbit/s）無線接入網絡。除了網絡體驗更快之外，它還可能給人們的生活、工作、學習帶來很多新的變化，甚至催生很多新的產業，例如VR/AR/MR技術取代當今的智能手機，遠程全息技術廣泛應用于遠程教育、遠程醫療、遠程辦公等領域，聯網自動駕駛成為人們出行的主要方式等。
不過，目前5G才進入商用，6G又預計何時出現，會給人們的生活、工作等帶來怎樣的改變？余顯斌對記者表示，從歷史上看，移動通信系統大約每十年就會更新換代。2019年為5G商用元年，業內一致預計6G商用將在2030年左右實現。
“6G在通信功能上，將比5G更進一步，更快、更廣、更智能，甚至實現物理世界和虛擬世界的連接。從這個意義上說，6G將改變世界。6G應用的最大瓶頸在于超高速率、超低時延、超高可靠性，還有高頻信號的傳輸距離短，基站密集度需求高等�！庇囡@斌說。
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- 編輯：王麗
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