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首部6G白皮書勾勒6G發展願景

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科技產業資訊室 (iKnow) - May & Bo 發表於 2019年11月19日

圖、6G傳輸速率預期將達到1Tbps

由芬蘭奧盧大學(University of Oulu)創辦的6G Flagship於2019年9月9日出版了首部關於未來第六代行動通訊發展的6G白皮書──《“Key Drivers and Research Challenges for 6G Ubiquitous Wireless Intelligence” 無處不在的6G無線智慧之主要驅動因素及研究挑戰》。
 
該6G白皮書認為,6G將是2030年無線通訊的基礎,讓使用者享有高達1 Tbps的傳輸速度。6G的用途將以數據應用傳輸為核心,藉由更廣泛的物聯網與人工智慧技術,創造出新的智慧服務與應用,例如,延展實境(XR)眼鏡、機器人、自駕車等。在頻譜分配方面,要實現1 Tbps的傳輸速度,則必須根據其特性來安排THz頻段的利用。

6G Flagship在2019年3月舉辦了第一場6G無線通訊高峰會,邀集了來自29個國家的電信業者、電信監管單位和學術相關人士共同討論未來6G的發展。以下就該6G白皮書摘出了重點:
  • 推動6G的社會和商業驅力:6G的發展將會比5G更全盤的考量到環境永續性以及將來資料市場的需求。此外,6G也更加強調由各個社群的參與共同形塑出將來6G發展的需求。
  • 6G的應用情境和新裝置:將來高解析度影像、感測技術、精準定位、穿戴式顯示器、行動機器人、無人機、專門化處理器和無線通訊等技術,將會創造出新的虛擬和混合式實境服務以及自動化的交通和物流系統。這些技術將會是未來6G的應用情境。此外6G白皮書還預言,未來智慧型手機將會被具有延展實境(XR)體驗的智慧型眼鏡所取代。
  • 6G的關鍵績效指標:6G白皮書列出了6G所需達成的無線通訊技術指標,例如要達到最高1Tbps的傳輸速率、10公分至1公尺範圍內的定位精準度、10倍的能源效率等。還有,6G的發展也應該符合例如安全性、開源(open source)、對環境發展的永續性等其他方面的指標。
  • 無線傳輸的技術挑戰:在傳輸技術方面,由於6G要提供1Tbps的傳輸速率,與正要開始商用的5G(10Gbps)相比,6G的傳輸速率將會是5G的100倍。因此,要達成如此高的傳輸速率便需要利用到太赫茲頻段(THz)。同時,6G還需要運用比現今的正交調變技術(QAM、OFDM)更先進的調變技術,才能承載如此高頻高速的資料傳輸。
  • 6G的隱私保護和資料安全性:由於物聯網技術將產生了各式各樣的使用者資料,而對於這些隱私資料應該建立起明確的使用規則才能保護使用者的穩私。而在安全性方面,6G白皮書指出,6G應以物理層的加密來保護資料的安全性,例如應用量子密鑰分發(quantum key distribution, QKD)、無線電指紋(RF fingerprinting)等新的加密技術。
  • 6G將會是一套全面性的服務架構:6G的發展在於資料傳輸的技術,還包含了邊緣運算、精準定位、感測、安全性和隱私等所有將來新服務所需的技術規劃。
  • 6G將打破現有電信市場的生態體系。因為資料經濟的興起,6G時代預計會有新的通訊服務業者出現,並打破現有電信市場的生態體系。同時,未來6G將趨向更小的範圍及更高的頻率,以及加強室內網路的使用、促進城市與室內空間的網路共享,此特性將促使「本地運營商」(local operator)模式的發展。
雖然5G才剛開始中,但現在已有許多機構開始研究6G了。尤其,中國在5G取得領先後,2019年11月,中國科學技術部對外宣布將整合相關政府部門成立6G研發小組,開始進行6G技術的研發。另外,日本以電信業者NTT領軍,攜手Intel和Sony等大型企業成立了IOWN(Innovative Optical and Wireless Network)聯盟,以光子網絡(photonics network)和數位孿生計算(digital twin computing)為技術核心,希望搶佔6G技術標準的地位。
 
雖然目前還未能看出將來6G的具體樣貌為何,但從這些最新的資訊當中可以約略的歸結出,將來6G技術勢必會朝頻譜中更高頻率(THz、紅外線區段)的區段移動,以及會涵蓋除了傳輸技術之外的更多相關技術應用。(1051字)
 
 
參考資料:
World's first 6G White Paper builds cornerstones for 2030 wireless intelligence. University of Oulu, 2019/9/9
芬蘭奧盧大學率先發表6G白皮書。網路治理議題支援平臺,2019/9/9
Key Drivers and Research Challenges for 6G Ubiquitous Wireless Intelligence. 6G Flagship, 2019/9 [pdf]


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