《電子技術(shù)應(yīng)用》
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6G爭(zhēng)奪戰(zhàn)開打

2021-11-30
來源:半導(dǎo)體行業(yè)觀察
關(guān)鍵詞: 6G

  當(dāng)無線研究人員或電信公司談?wù)撐磥淼牡诹?(6G) 網(wǎng)絡(luò)時(shí),他們談?wù)摰闹饕獌?nèi)容是他們的最佳猜測(cè)和愿望清單。因?yàn)槟壳斑€沒有廣泛達(dá)成一致的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)來概述 6G 的頻率、信號(hào)調(diào)制和波形。然而,定義 6G 的經(jīng)濟(jì)和政治力量已經(jīng)在發(fā)揮作用。

  當(dāng)中最大的問題在于:由于美國沒有主要的蜂窩基礎(chǔ)設(shè)施設(shè)備制造商,美國可能沒有它認(rèn)為的那樣,成為塑造未來無線通信進(jìn)程方面的超級(jí)大國。

  雖然許多美國科技巨頭肯定會(huì)參與 6G 標(biāo)準(zhǔn)的制定,但這些公司都沒有制造構(gòu)成網(wǎng)絡(luò)的設(shè)備。公司如 愛立信(瑞典),諾  基亞(芬蘭),三星(韓國)和華為(中國)打造的射頻單元,基帶單元和其它硬件以及軟件進(jìn)入手機(jī)發(fā)射塔和連接它們的有線網(wǎng)絡(luò)。

  例如,設(shè)備制造商(如中國的華為和 中興通訊)可能會(huì)推動(dòng)制定優(yōu)先考慮信號(hào)傳輸距離的標(biāo)準(zhǔn),同時(shí)最大限度地減少沿途受到的干擾。與此同時(shí),設(shè)備制造商(如美國重量級(jí)公司 Apple 和 Alphabet)將在標(biāo)準(zhǔn)化信號(hào)調(diào)制方面擁有更多的利益,這些信號(hào)調(diào)制將耗電最少。

  當(dāng)然,如何解決這些爭(zhēng)吵仍然是一個(gè)懸而未決的問題。但現(xiàn)在可以說是開始詢問它的最佳時(shí)機(jī)。

  6G 即將到來,但還沒有到來。當(dāng)你參加今年 12 月在馬德里舉行的全球通信大會(huì)( Globecom ) 開始時(shí),你會(huì)發(fā)現(xiàn)與會(huì)的研究人員和電信高管中有不少于 5 個(gè)專門討論 6G 開發(fā)的研討會(huì)。將其與IEEE 通信協(xié)會(huì)2020年年 會(huì)的迭代相比,盡管大流行,但除了關(guān)于該主題的4 小時(shí)峰會(huì)之外,沒有任何與6G相關(guān)的內(nèi)容。如果你回顧一下2019年的討論,你會(huì)發(fā)現(xiàn)這6G 被限制在單一的技術(shù)議論。

  蜂窩標(biāo)準(zhǔn)由全球蜂窩行業(yè)聯(lián)盟第三代合作伙伴計(jì)劃(3GPP)制定和監(jiān)督 。過去幾代無線技術(shù)相對(duì)順利地圍繞普遍認(rèn)可的標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行了融合。但是,對(duì) 6G 的早期研究是在更加緊張的地緣政治環(huán)境中出現(xiàn)的,而這次在 5G 標(biāo)準(zhǔn)化過程中出現(xiàn)的爭(zhēng)論可能會(huì)演變成更嚴(yán)重的分歧。

  目前,芬蘭奧盧大學(xué)(6G 旗艦研究計(jì)劃的所在地)的無線通信教授Mehdi Bennis說 ,下一代無線標(biāo)準(zhǔn)是相當(dāng)開放的?!皼]有人有明確的想法。我們可能有一些建議?!?/p>

  迄今為止,人們已經(jīng)在應(yīng)用(包括自動(dòng)駕駛汽車和全息顯示器)和研究興趣方面討論了 6G,例如太赫茲波和頻譜共享。因此,在接下來的幾年里,每當(dāng)發(fā)射所謂的“6G 衛(wèi)星”時(shí),請(qǐng)持保留態(tài)度:這只是意味著有人正在測(cè)試可能進(jìn)入 6G 標(biāo)準(zhǔn)的技術(shù)。

  但是這樣的測(cè)試雖然很容易被夸大并被用來設(shè)定先例和得分,但仍然很重要。每一代無線網(wǎng)絡(luò)(2G、3G、4G 和現(xiàn)在的 5G)之所以如此成功,是因?yàn)槊恳淮鸁o線網(wǎng)絡(luò)都由普遍實(shí)施的標(biāo)準(zhǔn)定義。換句話說,像AT&T這樣的美國網(wǎng)絡(luò)運(yùn)營商 可以從瑞典制造商愛立信那里購買設(shè)備來構(gòu)建它的蜂窩網(wǎng)絡(luò),而且一切都可以在中國制造的手機(jī)上運(yùn)行,因?yàn)樗鼈兪褂玫氖峭惶咨潭ǖ臉?biāo)準(zhǔn)。(不幸的是,如果您嘗試混合搭配來自不同制造商的基礎(chǔ)設(shè)施設(shè)備,您仍然會(huì)遇到問題。)

  2016 年,隨著 5G 標(biāo)準(zhǔn)的梳理,在試圖決定無線信號(hào)使用哪種糾錯(cuò)技術(shù)時(shí)出現(xiàn)了沖突。位于圣地亞哥的高通公司和其他公司推動(dòng)了低密度奇偶校驗(yàn) (LDPC),這在幾十年前就已被首次描述,但尚未實(shí)現(xiàn)商業(yè)化。在其他中國公司的支持下,華為推動(dòng)了一項(xiàng)新技術(shù),它投入了大量的時(shí)間和精力,稱為極化碼。11 月 3GPP 會(huì)議上的僵局導(dǎo)致標(biāo)準(zhǔn)分裂:LDPC 將用于發(fā)送用戶數(shù)據(jù)的無線電信道,而極化碼則用于協(xié)調(diào)這些用戶數(shù)據(jù)信道的信道。

  華為設(shè)法從相對(duì)未知的數(shù)學(xué)理論中提取極坐標(biāo)碼,并幾乎單槍匹馬地將其發(fā)展為 5G 的關(guān)鍵組成部分,這導(dǎo)致一些人宣稱該公司(以及中國) 正在贏得 5G 發(fā)展之戰(zhàn)。隱含的輸家是歐洲和美國。這一事件至少清楚地表明了一件事情:對(duì)于一家將其一直倡導(dǎo)的技術(shù)納入標(biāo)準(zhǔn)的公司來說,即將獲得大量資金、聲望和影響力。

  2019年五月,美國工業(yè)和安全局將華為的實(shí)體名單。IEEE相關(guān)人士指出,此舉將加劇無線行業(yè)的緊張局勢(shì),呼應(yīng)了2019年的擔(dān)憂:“在許多領(lǐng)域,我們已經(jīng)看到了技術(shù)的巴爾干化,如果這一趨勢(shì)繼續(xù)下去,企業(yè)必須建立不同的產(chǎn)品針對(duì)不同的市場(chǎng),導(dǎo)致進(jìn)一步的分歧,”世界經(jīng)濟(jì)論壇技術(shù)政策負(fù)責(zé)人 Zvika Krieger在禁令發(fā)布時(shí)告訴麻省理工科技評(píng)論。此舉削弱了華為最初從其 5G 標(biāo)準(zhǔn)獲勝中看到的成功。華為輪值董事長徐直軍最近表示,該公司今年的手機(jī)收入將從2020 年報(bào)告的 1367 億美元下降 300 億美元至 400 億美元。

  隨著對(duì) 6G 中將實(shí)施哪些技術(shù)和技巧的基礎(chǔ)研究繼續(xù)進(jìn)行,現(xiàn)在說下一代極化碼將是什么版本(如果有的話)還為時(shí)過早。但是,世界不同地區(qū)的公司和政府希望在未來的任何標(biāo)準(zhǔn)中都體現(xiàn)出不同的優(yōu)先級(jí)。

  “在歐洲,人們對(duì)個(gè)人自由、數(shù)據(jù)安全和隱私等問題有一些獨(dú)特的,或者至少是更強(qiáng)的觀點(diǎn),如果我們希望我們的新技術(shù)支持這些觀點(diǎn),就需要將其融入到技術(shù)中,”總部位于歐洲的6G 智能網(wǎng)絡(luò)和服務(wù)行業(yè)協(xié)會(huì)董事會(huì)主席Willcock在 10 月 于布魯克林的6G 峰會(huì)上說。Bennis 對(duì)此表示同意:“在歐洲,我們非常注重隱私,這是一個(gè)很大的要求,我的意思是,很大的要求?!?Bennis 指出,隨著研究人員將隱私納入既定標(biāo)準(zhǔn),隱私正在“后驗(yàn)”中構(gòu)建。)。

  那么隱私、安全或可持續(xù)性等概念將如何嵌入到 6G 中——如果有的話?例如,6G 的一個(gè)未來版本可能包括差分隱私,其中共享數(shù)據(jù)集模式而不共享單個(gè)數(shù)據(jù)點(diǎn)?;蛘?它可以包括聯(lián)邦學(xué)習(xí),這是一種機(jī)器學(xué)習(xí)技術(shù),它不是在集中式數(shù)據(jù)集上進(jìn)行訓(xùn)練,而是使用分散在多個(gè)位置的數(shù)據(jù)集——從而有效地匿名化網(wǎng)絡(luò)中的惡意行為者可能用于惡意目的的信息。研究人員已經(jīng)在 5G 網(wǎng)絡(luò)中 實(shí)施了這些技術(shù),但將它們集成到 6G 標(biāo)準(zhǔn)中將賦予它們更多的權(quán)重。

  總部位于華盛頓特區(qū)的 電信行業(yè)解決方案聯(lián)盟于 2020 年 10 月啟動(dòng)了下一代 G 聯(lián)盟,以加強(qiáng)美國在未來十年內(nèi)在 6G 方面的技術(shù)領(lǐng)先地位。該聯(lián)盟的常務(wù)董事Mike Nawrocki表示,該聯(lián)盟正在對(duì) 6G 的發(fā)展采取“整體”方法。Nawrocki 說:“我們真的試圖從我們?cè)O(shè)想的十年末的一些主要社會(huì)驅(qū)動(dòng)因素的角度來看待它,”舉個(gè)例子,需要將以前不關(guān)心的行業(yè)聯(lián)系起來。醫(yī)療保健和農(nóng)業(yè)等無線行業(yè)。

  如果不同地區(qū)——美國、歐洲、中國、日本、韓國等——發(fā)現(xiàn)自己在如何定義某些標(biāo)準(zhǔn)或支持關(guān)于 6G 網(wǎng)絡(luò)實(shí)施或應(yīng)用的不兼容政策方面存在分歧,那么全球標(biāo)準(zhǔn)最終可能會(huì)在最壞的情況,瓦解。不同的國家可以決定更容易單獨(dú)行動(dòng)并在沒有全球合作的情況下開發(fā)自己的 6G 技術(shù)。這將導(dǎo)致世界各地的無線技術(shù)變得支離破碎。中國的智能手機(jī)用戶可能會(huì)發(fā)現(xiàn)他們的手機(jī)無法連接到國外的任何其他無線網(wǎng)絡(luò)?;蛘?,例如,在這種情況下,AT&T 可能不再從諾基亞購買設(shè)備,因?yàn)樗c AT&T 的網(wǎng)絡(luò)運(yùn)營不兼容。

  盡管這是一個(gè)可怕的結(jié)果,但業(yè)界一致認(rèn)為這不太可能——但肯定比任何其他無線一代都更合理。




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