據(ju)VentureBeat報道,隨著5G網絡(luo)在全球(qiu)許(xu)多國家和城市不斷(duan)擴(kuo)張,關(guan)鍵研(yan)究人員已經開始為大(da)約10年后的6G部署奠定基礎。他們表示,這一(yi)(yi)次的關(guan)鍵賣點將不再是更快的手(shou)機或無線家庭互聯網服務,而是一(yi)(yi)系列(lie)優異(yi)的工業(ye)和科(ke)學應(ying)用,包括無線、實(shi)時遠程(cheng)訪問人腦級別的人工智(zhi)能(AI)計算。
紐約大學無線(xian)研究先(xian)驅(qu)泰德·拉帕波(bo)(bo)(bo)特(te)博(bo)士(Ted Rappaport)及其同事(shi)日前(qian)發布新論文,重(zhong)點關注100GHz到3THz無線(xian)頻(pin)譜(pu)的(de)應(ying)用。由于前(qian)幾代蜂窩網絡不斷(duan)擴大無線(xian)電頻(pin)譜(pu)的(de)使用,從微波(bo)(bo)(bo)頻(pin)率到毫米波(bo)(bo)(bo)頻(pin)率,“亞(ya)毫米波(bo)(bo)(bo)”范(fan)圍是表面上安(an)全(quan)的(de)、非(fei)電離(li)頻(pin)率的(de)最后可(ke)用頻(pin)譜(pu)資源,這些頻(pin)率可(ke)以(yi)在光學、X射線(xian)、伽馬射線(xian)和宇宙射線(xian)波(bo)(bo)(bo)長之前(qian)用于通信(xin)。
拉(la)帕波(bo)特博士的(de)(de)(de)(de)團隊說,雖然(ran)5G網(wang)絡(luo)最終應(ying)該能夠(gou)提供(gong)(gong)(gong)100Gbps的(de)(de)(de)(de)速度(du)(du),但信(xin)號加密技(ji)術還不存(cun)在(zai),無(wu)(wu)法超過這個速度(du)(du)。即使是在(zai)今天的(de)(de)(de)(de)毫(hao)米(mi)波(bo)頻(pin)段(duan),其中(zhong)某個頻(pin)段(duan)提供(gong)(gong)(gong)的(de)(de)(de)(de)帶寬相(xiang)當于擁有500個車(che)道的(de)(de)(de)(de)高(gao)速公路也不行。因此,開放THz頻(pin)率將為無(wu)(wu)線使用提供(gong)(gong)(gong)巨大(da)的(de)(de)(de)(de)新帶寬,使難以想(xiang)象的(de)(de)(de)(de)數(shu)量(liang)和類型的(de)(de)(de)(de)數(shu)據能夠(gou)在(zai)一秒鐘內傳輸(shu)完畢。
最具關聯(lian)性的(de)一項(xiang)技術將使無線設備能(neng)夠遠程實(shi)時傳輸相當(dang)于(yu)人(ren)腦容量的(de)大量計算數據。正如研究人(ren)員所(suo)(suo)解釋(shi)的(de)那樣,“THz頻(pin)(pin)率(lv)很可能(neng)是第一個能(neng)夠提供實(shi)時計算所(suo)(suo)需的(de)無線頻(pin)(pin)譜(pu),用(yong)于(yu)無線遙控人(ren)類(lei)的(de)認知。”換(huan)句話(hua)說,一架(jia)機(ji)載計算能(neng)力(li)有限的(de)無線無人(ren)機(ji)在獲得服(fu)務器大小(xiao)的(de)AI遠程制導后(hou),其能(neng)力(li)將堪比高級的(de)人(ren)類(lei)飛行員,或者由遠離建筑(zhu)工地的(de)電腦指(zhi)揮的(de)機(ji)器建造(zao)新建筑(zhu)。
其中有(you)些東(dong)西聽起來可能很熟(shu)悉(xi),因為類似的(de)遠程控制概(gai)念已經(jing)出現在(zai)(zai)5G的(de)研發中,但它需(xu)要(yao)人(ren)工(gong)操作(zuo)。6G的(de)關鍵(jian)在(zai)(zai)于,所(suo)有(you)這些計算(suan)繁重的(de)工(gong)作(zuo)都將(jiang)由人(ren)類級(ji)別的(de)AI來完成,將(jiang)大量的(de)觀察和響應數(shu)據來回推送。研究人(ren)員指出,到2036年,摩(mo)爾定(ding)律(Moore 's law)表明,擁有(you)人(ren)腦計算(suan)能力的(de)電(dian)腦最終(zhong)將(jiang)能以1000美元(yuan)的(de)價格(ge)購買(mai)到,相當(dang)于今天高端智能手機的(de)價格(ge),6G將(jiang)使從任(ren)何地方早期訪問這類計算(suan)機成為可能。
拉帕波(bo)特博(bo)士的團(tuan)隊(dui)還預計,亞毫米波(bo)頻譜(pu)將增(zeng)強(qiang)現(xian)有的技術,比如夜視(shi)毫米波(bo)攝像頭、高清雷達和THz(而不是毫米波(bo))人(ren)體安全掃描。令人(ren)難以置信(xin)的高速(su)帶寬(kuan)也將帶來新的改變(bian),使人(ren)們(men)依賴光(guang)纖基礎設施向“無線光(guang)纖”網(wang)絡回程和數據(ju)中心連接過度。
當然,在(zai)6G從理論走(zou)向現(xian)實之前,還有許(xu)多重(zhong)大的(de)(de)(de)(de)實際挑戰需要(yao)克服,包括核心技術的(de)(de)(de)(de)小型(xing)化,以及確認THz頻(pin)率是否(fou)像目前認為的(de)(de)(de)(de)那樣安(an)全。此外,與毫米波傳輸一樣,亞毫米波頻(pin)率也需要(yao)高(gao)方向性的(de)(de)(de)(de)天線,部分原因(yin)是它們非常容易受(shou)到(dao)大氣的(de)(de)(de)(de)干擾,尤其是在(zai)800GHz頻(pin)率以上的(de)(de)(de)(de)時候。
但(dan)研究人(ren)員指出,克服(fu)這(zhe)(zhe)些挑戰,就像過去10年成(cheng)功(gong)地利(li)用毫米波所實現的(de)那樣,將(jiang)(jiang)為用戶帶(dai)來巨大(da)的(de)好處。數據(ju)傳(chuan)輸將(jiang)(jiang)消耗更(geng)少的(de)能量,超高增益天(tian)線(xian)將(jiang)(jiang)能夠被做得(de)“非常小”。這(zhe)(zhe)將(jiang)(jiang)為更(geng)小的(de)設備(bei)鋪平(ping)道路(lu),包括軍事級別的(de)安(an)全通信鏈路(lu),這(zhe)(zhe)些通信鏈路(lu)“極其(qi)難以”攔截(jie)或(huo)竊聽。
今年3月,美國聯邦通信委員會(FCC)一(yi)致投(tou)票決定,為“6G、7G或任何(he)下一(yi)代網(wang)絡”開啟95GHz至3THz頻段。不過委員們表示(shi),當時對頻率的(de)投(tou)機(ji)性使用,使投(tou)票類似于“為月球制定分區法(fa)”。基于過去的(de)歷史(shi),在(zai)不就的(de)未(wei)來,拉帕波特博士(shi)等人(ren)將(jiang)站在(zai)將(jiang)這(zhe)些概念從科(ke)幻小說(shuo)轉變為科(ke)學事實的(de)前沿。