5G商用才刚开始，6G的研发又来了。据科技部官网消息，国家6G技术研发推进工作组和总体专家组于2019年11月初在北京成立。这也标志着我国6G技术研发工作正式启动。近日，信息时报记者参加了有问举办的云上论坛，就6G相关问题采访了之江实验室太赫兹通信项目负责人余显斌。
6G技术研究仍处探索起步阶段
据介绍，之江实验室太赫兹通信项目负责人余显斌，2015年入选“国家青年专家”，现全职工作于浙江大学信息与电子工程学院。在光子毫米波&太赫兹超高速无线通信方面，余显斌团队率先取得了一系列国际领先的研究成果。
记者从有问云上论坛了解到，6G移动通信将连接海量无线终端，在5G的基础上性能再提升10倍以上，因此，峰值速率需求将达到100Gbit/s以上甚至Tbit。其中，太赫兹通信具有超大可用带宽，具备与光纤“媲美”的超高速传输能力，被认为是未来6G的关键技术之一。
不过，太赫兹波相对于毫米波，发射功率小，传输损耗大，频率选择性衰落很强。“超高速通信信号对太赫兹信道中的强频率选择性和非线性极为敏感，导致信号在传输过程中会产生延迟、畸变和信噪比降低，这些因素都大大增加了太赫兹通信传输的难度。”余显斌说。
在他看来，太赫兹频率已接近分子转动能级的光谱，很容易被空气中的水分子吸收，所以在空间中的传播距离较短，需要更多的基站“接力”。5G使用的频段要高于4G，在不考虑其他因素的情况下，5G基站的覆盖范围自然要比4G的小。从这个趋势上看，6G基站的“致密化”程度也将达到前所未有的水平。
余显斌向记者表示，太赫兹除了通信外，太赫兹成像技术和太赫兹波谱技术是太赫兹应用的两个主要关键技术。比如，在安全检测方面，借助太赫兹的穿墙透视能力，可以对墙后物体进行三维立体成像，可探测隐蔽的武器、武装人员等。再比如，许多有机大分子、易爆品等对太赫兹波呈现出强烈的吸收和色散特性，利用太赫兹波特有的光谱特征可进行生物探测和危爆物品检测。
据介绍，目前我国在太赫兹通信技术、智能网络、大规模无线接入技术等6G潜在相关方向都开展了研究，在高速太赫兹通信方面取得了一定的前期研究成果。例如，2014年中国工物院基于电子固态器件在340GHz已经实现了3Gbit/s速率的50m通信传输，2016年浙江大学基于光电方式在400GH频段率先实现了超100Gbit/s的室内通信传输，这些都是国际第一代太赫兹通信系统的代表性成果。2019年是6G研发元年，我国针对6G技术的研发也进行了布局，科技部联合很多部委，于2019年11月成立了6G技术研发推进工作组和总体专家组。总体上看，全球6G技术的研究仍处于探索起步阶段。
6G商用预计2030年左右可实现
4G改变生活，5G改变社会，那6G的到来又会改变什么?“6G，就是第六代移动通信系统。从4G、5G，到未来的6G，每一代的传输速度及性能指标都要比上一代超出一个数量级(10倍)以上。到4G为止，通信技术都还停留在消费型应用，5G和6G将逐渐走向产业型应用。5G时代已开始万物互联了，6G将会是5G的更进一步。此外，从驱动力上来说，5G的驱动力来源于消费者不断增长的流量需求，以及垂直行业的生产力需求，而6G的驱动力来源于商业需求和社会需求。”余显斌表示。
余显斌认为，6G将进入beyond 100G无线速率时代，有能力支撑海量信息智能化服务，会带来全新的信息服务体验，包括多种信息服务功能联合、超安全、超可靠、高度智能化的超高速无线接入等。根据全球首个6G白皮书，典型新图景可能包括：VR/AR/MR技术取代今天的智能手机，远程全息技术广泛应用于教育、医疗、办公，联网自动驾驶提高交通运输效率，分布式智能边缘和高精度定位技术催生海量新服务和应用等。
在余显斌看来，6G将具备“宽带、泛在、智能”等特征，将是多网络一体化融合(空天地)、多种信息服务功能联合、超安全超可靠、高度智能化的超高速(速率达1Tbit/s)无线接入网络。除了网络体验更快之外，它还可能给人们的生活、工作、学习带来很多新的变化，甚至催生很多新的产业，例如VR/AR/MR技术取代当今的智能手机，远程全息技术广泛应用于远程教育、远程医疗、远程办公等领域，联网自动驾驶成为人们出行的主要方式等。
不过，目前5G才进入商用，6G又预计何时出现，会给人们的生活、工作等带来怎样的改变?余显斌对记者表示，从历史上看，移动通信系统大约每十年就会更新换代。2019年为5G商用元年，业内一致预计6G商用将在2030年左右实现。
“6G在通信功能上，将比5G更进一步，更快、更广、更智能，甚至实现物理世界和虚拟世界的连接。从这个意义上说，6G将改变世界。6G应用的最大瓶颈在于超高速率、超低时延、超高可靠性，还有高频信号的传输距离短，基站密集度需求高等。”余显斌说。(记者 张柳静)
