5G已经来了,6G还会远吗?近日,三星发布《下一代超连接体验》白皮书,阐述其对下一代通信系统,即6G的愿景。其中涵盖与6G相关的各个方面,包括技术和社会大趋势、新服务、需求、候选技术和预期标准化时间表。三星预计,6G标准的完成和最早的商业化可能在2028年,而大规模商业化可能在2030年左右。
目标2030
高速度、大连接、低时延,这是5G已经为人们熟知的三大特点。随着新一代通信技术在多国启动商用,从简单的手机观看4K影片,到人工智能、VR(虚拟现实)、云计算、物联网,5G已经开始深刻影响生活与生产的方方面面。
但5G的发展依然无法完全满足通讯行业快速发展的内在需求,以及以通信技术为基础的各行各业不断提出的新问题。三星发布的白皮书提到,6G 的一些潜在应用将是迭代式的,包括移动设备的更大宽带、自动驾驶车辆的超可靠低延迟通信以及工厂规模的自动化。
三星预测,预计到2030年,互联设备的数量将达到5000亿,比那时的预期世界人口(85亿)多59倍,这些互联设备也将成为6G通信的主要“用户”,代表着对更高速率和更大带宽的要求。白皮书称,“希望6G标准制定完成和它最早期的商业化将开始于2028年,而大规模的商业化可能会在2030年左右发生。”
“5G商业化尚处于起步阶段,开始准备6G永远不会为时过早,因为从研究开始到新一代通信技术的商业化通常需要大约10年的时间,” 三星新一代通信研究中心负责人崔圣铉说道。值得注意的是,去年11月,中国科技部宣布成立国家6G技术研发推进工作组和总体专家组,标志着中国6G技术研发工作正式启动。
超越5G
6G比5G多出的1G究竟是什么?其中的差别可能比4G与5G之间的更大,甚至可能将超出“技术发展”的范畴。三星给出的定义认为,6G将建构一个全新的“超”体验世界。
业内预测,6G 将提供比5G 高50倍的峰值数据速率,延迟缩短到5G的十分之一。由于通信以及传感、显示和人工智能等其他技术的进步,6G将带来很多全新、跨越性的服务,白皮书中就提到了3个关键的6G服务:沉浸式扩展现实(XR)、全息图和数字孪生。
XR是一个结合了VR(虚拟现实)、AR(增强现实)和MR(混合现实)的新术语,其目前的主要障碍是硬件的发展难以跟上现行XR设备的构想。三星提出,可以通过将计算任务转移到功能更加强大的设备或服务器上进行,而这就需要拥有更大带宽的6G支持。
全息图是通过全息显示器呈现手势和面部表情的下一代媒体技术。三星预计,为降低全息图显示所需的数据通信规模,可以利用AI实现对全息图数据的高效压缩、提取和呈现。在AI的协助下,6G时代将能够实现全息图这一技术。
相比XR与全息图,“数字孪生”技术则显得更具未来感。在6G环境中,在先进的传感器、人工智能和通信技术的帮助下,6G时代将有可能在虚拟世界中复制实体——包括人、设备、物体、系统甚至地方,这种物理实体的数字复制品被称为“数字孪生”或数字化副本。
白皮书还介绍了满足6G要求至关重要的的候选技术,其中包括太赫兹(THz)频段的使用。和其他6G研究者一样,三星也希望太赫兹频段能够提供强大的带宽,但是太赫兹频段在商业化之前面临着各种各样的技术挑战,就像推出5G之前的毫米波一样。
相比其他6G研究者,三星在太赫兹和以其为基础的6G技术研发中,明显更加有经验和信心。在5G研发过程中,三星一直引领毫米波技术的开发,而这项技术是实现5G网络通信的关键所在。
2013年,三星首次进行5G毫米波测试,2014年,三星宣布在固定场景下,其5G传输速度达到7.5Gbps,比4G LTE快30倍以上,这意味着三星率先实现了5G时代的超高速率;2018年,三星5G毫米波设备成为全球首个通过美国联邦通信委员会(FCC)批准的产品。今年4月,三星在实验室演示中使用载波聚合技术将毫米波频谱的多个信道与800MHz频谱进行合并,实现了业界最快5G速度。
崔圣铉说,“我们目前正在研究似乎现在难以实现的技术,但未来可能潜力无限。”
不断探索未来
提前8年甚至10年开始对6G技术的探索,作为全球科技领先企业,三星显示出了其在通信和科技领域深厚的技术积累与不断瞄准未来前沿技术的创新精神。
韩国是全球首个开启5G商用的国家,三星则是韩国最大的5G解决方案和设备供应商。在5G领域,三星已在芯片组、核心网络、终端设备、无线解决方案等领域拥有完整的端到端优势。凭借强大的技术研发能力,三星也成为全球重要的5G标准工作主导者和推动者。国际专利数据公司IPlytics今年2月发布的5G SEP(核心必要专利)榜单显示,三星以2795件位居前列。
三星在通信领域取得的领先位置与市场地位,很大程度上也源自其尖端的应用科技和完善的产业链布局,无论是芯片、AI,还是物联网(IoT),显示技术,三星在各个环节均储备了过硬的技术与产品。不间断的研发努力,也让三星在前瞻性的细分领域取得了大量专利成果。
2020年初,知名数据新闻公司Sqoop报告显示,三星以9413件、8668件和605件的数量,在专利批准、专利申请和外观设计领域,摘得2019年在美专利三冠王。
财报显示,2019年三星电子的研发投入再破记录,达20.1万亿韩元,这与三星在研发上一直以来的大规模投入一脉相承。2018年,三星宣布未来三年新增180万亿韩元投资,投入到AI、5G、生物制药、汽车半导体等新兴产业。而在系统芯片领域,三星2019年宣布将斥资133万亿韩元,确保在2030年位居行业领军地位。
深厚的技术积累,全产业链的硬件优势,以及持续的创新投入,让三星不断对未来技术发起挑战。正如6G依然不会是通信技术进化的终点,秉持着“有意义的创新”理念的三星也必然会继续前进。