详解全球首个6G试验:试什么?验哪些?
通信产业网|2022-06-09 17:12:14
作者:党博文来源:通信产业网

长期以来,移动通信产业一直是秉承着“使用一代、建设一代、研发一代”的发展节奏,随着5G网络规模化商用,全球针对6G研发的战略布局已全面展开。而日本运营商,似乎总是扮演了移动网络迭代“急先锋”。

日前,日本NTT DOCOMO及其母公司NTT宣布,将与富士通、NEC和诺基亚合作,开展6G实验性试验。这是全球首次公布的6G试验计划,引起业界关注。那么,这个计划中的6G试验,将要试什么?验哪些?

剑指100 Gbps

6G是5G蜂窝技术的后继者,6G网络将能够使用比5G网络更高的频率,并提供更高的容量和更低的延迟,6G网络的目标之一是支持1微秒的延迟通信,这意味着比1毫秒的吞吐量快1000倍,这也意味着6G有望支持每秒1 TB(Tbps)的速度。

这种级别的容量和延迟要求将是空前的,它将扩展5G应用的性能,并扩展功能范围,以支持无线认知,感测和成像领域中越来越多的创新应用。6G的更高频率除了提供明显更好的吞吐量外,还将实现更快的采样速率。

根据NTT等多家机构发布的信息,此次6G实验性试验的目标是实现超过100 Gbps的高速无线通信的技术,开发使用频率聚焦在100 GHz频段和300 GHz频(亚太赫兹波),并依托新的化合物半导体高频设备。

100GHz及以上频段有助于实现超100Gbps的通信速度,是目前5G网络的10倍。然而,高频无线电波易于受障碍物的影响,从而造成距离远的站点之间通讯难度大。为解决这个难题,富士通、DOCOMO及NTT拟使用分布式MIMO无线通信技术。

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根据公告,在与富士通的实验中,NTT DoCoMo将验证分布式MIMO技术,该技术利用多个频段,在亚太赫兹频段之间具有明显不同的频率,希望达到稳定的100Gbps。富士通表示,为了获得高速率和大容量,同时保持小尺寸和低功率,其必须开发利用GaN和InP等化合物半导体的高频无线设备。

在与NEC的实验中,NTT DoCoMo将合作开发分布式MIMO技术和轨道角动量(OAM)复用传输技术,通过高频段无线电波的空间复用实现大容量。NEC还计划进行器件技术的研发(以减小设备尺寸和功耗),以及适用于高频段的高精度波束赋型技术、传输方法和传播模型。

两大关键技术

《通信产业报》全媒体记者注意到,在与诺基亚的实验中,NTT DoCoMo将在亚太赫兹频段利用人工智能和无线传输技术进行无线接口的验证实验。实验中使用的亚太赫兹频段的频率假设为140 GHz频段。

诺基亚称,此次合作将专注于新兴6G技术的两个概念验证,即人工智能原生空中接口和sub-THz无线电接入。这些旨在展示与传统空中接口相比,基于AI的6G空中接口的性能提升,并表明可以在140 GHz的高频带中实现高数据速率波束成形接入。

诺基亚认为6G不仅会建立在现有技术和系统的基础上,还会扩展和改变网络的功能。它将融合人类、物理和数字世界,以释放我们与生俱来的人类潜力。为实现这一目标,诺基亚设想了六项关键技术,其中包括新的频谱技术、人工智能原生空中接口、作为传感器的网络、极端连接性、认知、自动化和专业化架构,以及安全和信任。

而在六项关键技术组件中,合作的最初重点是在中频深度学习接收器的发射器中展示基于AI的学习波形的优势,以及测试高数据速率的室内通信。“这些技术有可能大大提高部署灵活性,并在各自的频段内提高网络吞吐量到超越5G的水平,而且不必增加能耗。”诺基亚称。

明确时间表

宏观来看,6G在5G的基础上,将从服务于人、人与物进一步拓展到支撑智能体的高效互联,将实现由万物互联到万物智联的跃迁,成为连接真实物理世界与虚拟数字世界的纽带,将持续提升人们的生活品质,促进社会生产方式的转型升级,通过全频谱、全覆盖、全应用、强安全的6G技术,未来6G业务将呈现出沉浸化、智慧化、全域化等新发展趋势,形成沉浸式云XR、全息通信、感官互联、智慧交互、通信感知、普惠智能、数字孪生、全域覆盖等业务应用,最终将助力人类社会实现“万物智联、数字孪生”的美好愿景。

作为面向2030年之后的智能网联基础设施重要支撑技术,传统的追求覆盖、带宽、延迟等单项技术指标跃升的道路已不适合,6G必须探索和开辟技术性能、成本投入、能源消耗、安全可靠、持续高效等多目标可持续协同发展的新范式。

值得一提的是,此次6G实验性试验计划于今年进行室内试验,将于2023年3月进行室外试验,并预计2030年将推出6G商业服务。

DOCOMO执行副总裁兼首席技术官Naoki Tani表示,DOCOMO和NTT现在将启动两个6G概念验证,用于亚太赫兹频段和AI原生空中接口的高速率传输,并与垂直行业合作伙伴一起为6G商用做出贡献。

诺基亚贝尔实验室核心研究总裁Peter Vetter表示,作为全球领先的运营商,诺基亚非常荣幸能够与DOCOMO和NTT开展合作,我们期待共同验证关键概念和关键技术,以实现6G愿景。

对于6G时代愿景,诺基亚贝尔曾指出,诺基亚贝尔实验室预计6G将在2030年商用。标准化阶段1可能从2025年开始,到2028年将在 3GPP第21版中推出第一个6G规范。随后将在2030年左右进行商业部署。

专家认为,虽然NTTdocomo“起”得最早,但并不应引发业界6G的“军备竞赛”。网络迭代固然重要,但不应为换代而换代,为建网而建网,不综合考虑产业核心能力和生态发展的一味换代,只能带来运营商陷进设备商节奏被推着走。一次网络迭代,应该成为产业整体升级的“协奏”,而不是简单的甲乙方集采和设备买卖。

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责任编辑:党博文

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