嚴(yán)肅地來猜想一下有哪些6G技術(shù)？

3月9日，工信部部長曾表示，中國已經(jīng)著手研究6G（第六代移動通訊）技術(shù)。

嚴(yán)肅地來猜想一下有哪些6G技術(shù)？

Visual MIMO

Massive MIMO可大幅提升無線網(wǎng)絡(luò)的容量和覆蓋，是5G的關(guān)鍵技術(shù)之一，但已有公司正在著手研發(fā)一種新型MIMO技術(shù)——Visual MIMO。

Visual MIMO，即視覺MIMO，可以把它看成是一種MIMO技術(shù)和機器視覺（Machine Vision, MV）的融合技術(shù)。

今天我們生活在一個被網(wǎng)絡(luò)和智能設(shè)備包圍的世界，陣列顯示發(fā)光設(shè)備和光學(xué)成像設(shè)備已成為了我們生活中觸手可及的日常用品，比如手機、汽車、筆記本電腦、監(jiān)控系統(tǒng)中，隨處可見具備攝像功能的發(fā)光設(shè)備，這為可見光通信系統(tǒng)創(chuàng)造了新機會，這一可見光通信系統(tǒng)正是基于Visual MIMO技術(shù)。

Visual MIMO系統(tǒng)利用陣列顯示設(shè)備上的多個發(fā)光元件為光發(fā)射器，光學(xué)成像系統(tǒng)成像平面上的多個傳感器像素作為光接收機，產(chǎn)生多個并行信道，實現(xiàn)可見光多輸入多輸出的通信鏈路。

5G時代，毫米波+Massive MIMO是5G時代的最佳搭檔，但毫米波最大的問題是——信號衰耗大和易受阻擋，霧、雨和任何阻擋物都會影響毫米波信號的傳播，為此，在規(guī)劃毫米波網(wǎng)絡(luò)時，我們不得不重視環(huán)境對無線信號傳播的影響，做足周全的信號鏈路預(yù)算。

Visual MIMO就可以充分利用攝像頭來發(fā)現(xiàn)信號傳播的障礙物，通過其來識別移動車輛、降雨量，甚至是飛行的小鳥和奔跑的小貓，通過計算信號傳播的反射、折射等，來選擇通信鏈路的最佳路徑。

試想一下，6G時代，你戴著一個配備360度攝像頭的頭盔，該頭盔利用Visual MIMO技術(shù)識別周邊物體，不斷計算最佳信號傳播路徑實現(xiàn)與周邊任何發(fā)光設(shè)備之間的通信，這畫面是不是太酷了？

無蜂窩網(wǎng)絡(luò)

從1G到5G，移動通信網(wǎng)絡(luò)一直采用蜂窩網(wǎng)絡(luò)構(gòu)架，一個個六邊形的小區(qū)組成蜂窩狀的網(wǎng)絡(luò)，以實現(xiàn)頻率復(fù)用，避免干擾。

但是，6G時代可能要和這一經(jīng)典的網(wǎng)絡(luò)構(gòu)架說再見了。6G網(wǎng)絡(luò)或?qū)⒉捎?a href="http://www.ttokpm.com/v/tag/150/" target="_blank">人工智能和軟件定義無線電技術(shù)來重新定義無線頻譜管理。

隨著5G萬物互聯(lián)時代的發(fā)展，未來越來越多的“物”要連接到無線網(wǎng)絡(luò)，為此，如何高效和靈活的使用有限的頻譜資源成為關(guān)鍵挑戰(zhàn)。

人工智能和軟件定義無線電相結(jié)合，不必再采用現(xiàn)今預(yù)先分配且獨占頻譜資源的方式，而是根據(jù)不同的通信需求，實現(xiàn)自動、靈活的動態(tài)分配頻譜資源，這是6G的研究方向之一。

事實上，今天5G時代的云化RAN（云化無線接入網(wǎng)）、頻譜云化技術(shù)（比如華為CloudAIR）、Massive MIMO和波束賦形等技術(shù)已經(jīng)越來越接近“無蜂窩網(wǎng)絡(luò)”。

云化RAN、Massive MIMO和波束賦形技術(shù)，通過集中調(diào)度和協(xié)調(diào)多個小區(qū)工作，實現(xiàn)“多小區(qū)可服務(wù)單一用戶”的“以用戶為中心”的網(wǎng)絡(luò)，傳統(tǒng)“以小區(qū)為中心”的網(wǎng)絡(luò)邊界正變得模糊，網(wǎng)絡(luò)越來越接近“無蜂窩狀”構(gòu)架。

頻譜云化技術(shù)實現(xiàn)GSM/LTE/5G NR等多種制式共享頻譜資源，比如華為提出的CloudAIR，通過軟件化和人工智能來實現(xiàn)自動、靈活的動態(tài)頻譜資源管理。6G時代，會不會實現(xiàn)所有頻譜資源的動態(tài)分配？

隨著軟件定義無線電和軟件定義網(wǎng)絡(luò)的不斷發(fā)展，網(wǎng)絡(luò)可在云基礎(chǔ)設(shè)施上通過軟件升級到6G，加之開源趨勢和徹底打破頻譜分配規(guī)則，這是否會顛覆傳統(tǒng)蜂窩網(wǎng)絡(luò)生態(tài)？

水下網(wǎng)絡(luò)

今天談的5G網(wǎng)絡(luò)，陸地和空中都要覆蓋，但唯一的覆蓋盲區(qū)是——水下。

因此，6G網(wǎng)絡(luò)估計會實現(xiàn)水下覆蓋。這也是完全有必要的，陸地上的汽車、機器、豬、牛、羊需要連接，水下的潛艇、瀕臨滅絕的鯨魚等也需要連接啊。

量子通信

很多人會說，6G應(yīng)該是量子通信了吧。

量子通信可在確保信息安全、增大信息傳輸容量等方面突破經(jīng)典信息技術(shù)的極限。量子通信不僅對通信安全具有重要意義，還可以利用量子中繼器連接多個通信節(jié)點，從而實現(xiàn)遠距離的量子通信，使真正的互聯(lián)網(wǎng)級別的量子安全通信將變成現(xiàn)實。

各國在量子通信領(lǐng)域已經(jīng)加大研發(fā)和投入，在2016年歐盟發(fā)布《量子宣言》中，其量子技術(shù)的研發(fā)目標(biāo)中包含：5-10年內(nèi)實現(xiàn)在遠距離城市間通過量子網(wǎng)絡(luò)進行安全通信，10年之后要打造一個安全、快速的量子互聯(lián)網(wǎng)，使用運行量子通信協(xié)議的量子中繼器連接歐洲主要城市。

我國也自主研制了世界上首顆量子科學(xué)實驗衛(wèi)星“墨子號”，在國際上率先實現(xiàn)千公里級的星地量子通信。

想想采用量子糾纏技術(shù)在5G核心數(shù)據(jù)中心和邊緣數(shù)據(jù)中心之間直接、快速、高安全地傳送一些高優(yōu)先級數(shù)據(jù)也是很酷的啊。

也許6G到來之前，量子通信會有更大的突破吧。