6G 尚未廣泛使用,但最新規(guī)范——Wi-Fi CERTIFIED 6 Release 2——于 2022 年 1 月發(fā)布。對于普通用戶而言,6G 不太可能完全或立即取代 5G,它將建立在現(xiàn)有的 5G 基礎(chǔ)設(shè)施之上。6G 技術(shù)的基石在于,它將利用比 5G 更高的電磁頻譜頻段,實現(xiàn)更快的數(shù)據(jù)傳輸速率,減少網(wǎng)絡(luò)擁塞并降低延遲。
6G 和擴(kuò)展頻譜到太赫茲 (THz) 頻率的使用將更有效地支持從無線腦機(jī) (BCI) 設(shè)備到空間物聯(lián)網(wǎng) (IoST) 的新技術(shù)和應(yīng)用。
什么是無線網(wǎng)絡(luò)中的頻譜?
無線網(wǎng)絡(luò)中的頻譜是指 如Wi-Fi 信號使用的射頻 (RF) 范圍。頻譜被分組為頻段,這些頻段定義了每個頻譜內(nèi)的高頻和低頻。在每個頻段內(nèi),分配了一定的 Wi-Fi 使用容量。
KHz、MHz 和 GHz 是頻率的測量值(每秒速度的周期單位)。無線通信中可用的頻段通常在 20 KHz 和 300 GHz 之間,通常分為低頻段、中頻段和高頻段。
低、中、高頻段具有不同的特點。埃森哲最近的一項研究確定了這些頻段的以下平均范圍:
低頻段頻譜(3.1 GHz 至 3.45 GHz)使數(shù)據(jù)能夠傳輸更遠(yuǎn)的距離,同時減少信號干擾。高頻段頻譜(7.125 GHz 和 8.4 GHz)縮短了數(shù)據(jù)傳輸?shù)木嚯x,但與低頻段頻譜相比,數(shù)據(jù)傳輸速度更快。中頻段頻譜(4.4 GHz 至 4.94 GHz)提供介于低頻段和高頻段頻譜之間的容量。經(jīng)常使用的術(shù)語 sub-6GHz 通常是指 6GHz 以下的中低頻段。
管理機(jī)構(gòu)
以美國為例,頻率分配由美國聯(lián)邦通信委員會 (FCC) 管理??梢栽诖颂幉榭床榭赐暾念l率分配表。
網(wǎng)絡(luò)世代的標(biāo)準(zhǔn)由各種管理機(jī)構(gòu)制定,例如第三代合作伙伴計劃 (3GPP) 及其合作伙伴。
5G 與 6G 頻譜比較
認(rèn)證
雖然后續(xù)的無線技術(shù)通常被稱為升級或新版本,但它們是具有不同用例的無線技術(shù)的新迭代。每一代都可能發(fā)布多個版本。例如,5G 標(biāo)準(zhǔn)的最新版本是17。
最初的 6G 標(biāo)準(zhǔn)涵蓋 2.4 GHz 和 5GHz 頻段。6E 標(biāo)準(zhǔn)(其中“E”代表擴(kuò)展)將 6G 容量擴(kuò)展到 6 GHz 頻段,允許高達(dá) 1,200 MHz 的額外頻譜。為了簡單起見,Wi-Fi CERTIFIED 6 Release 2 涵蓋了所有三個頻段。
5G– 由 IEEE 802.11ac 標(biāo)準(zhǔn)指定6G– 由 IEEE 802.11ax 標(biāo)準(zhǔn)指定典型設(shè)備
5G——智能手機(jī)、個人電腦和筆記本電腦、傳感器和無人機(jī)。6G——自動駕駛汽車、蜂窩設(shè)備、Wi-Fi 植入物(零售行業(yè)使用 NFC 進(jìn)行通信的小型微芯片)以及公共基礎(chǔ)設(shè)施,如交通和天氣系統(tǒng)。用例
開發(fā) 5G 是為了支持不斷發(fā)展的物聯(lián)網(wǎng) (IoT)。它旨在支持智能農(nóng)業(yè)和智慧城市、遠(yuǎn)程醫(yī)療、虛擬現(xiàn)實、增強(qiáng)型移動寬帶 (eMBB) 等智能應(yīng)用以及沉浸式游戲等基于感官的應(yīng)用。然而,它使用的頻譜變得越來越擁擠,無法有效地支持一些新興技術(shù)。
6G 旨在加速物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng),并將廣泛用于商業(yè)和工業(yè)領(lǐng)域,以擴(kuò)展邊緣計算設(shè)備的能力,在軍事、全息通信、遙控駕駛、連接機(jī)器人和自主系統(tǒng) (CRAS)和無線腦機(jī) (BCI) 設(shè)備,并增強(qiáng)數(shù)字孿生。預(yù)計 6G 將在 IoST 中發(fā)揮關(guān)鍵作用,如無人機(jī) (UAV) 和 CubeSats(小型衛(wèi)星)。它將在個人領(lǐng)域用于自主系統(tǒng)、觸覺和傳感設(shè)備以及高級擴(kuò)展現(xiàn)實 (XR) 應(yīng)用等應(yīng)用。6G 的愿景是支持萬物互聯(lián) (IoE)。
最大頻率
一個波段包括一個頻率范圍,有時以波長來表示。
5G– 100 GHz6G– 10 太赫茲最大帶寬
帶寬描述了頻帶的大小,即可用的最高頻率減去最低頻率。因為 6G 將使用比 5G 更高的頻段,所以它會更快,提供更高的吞吐量。無線網(wǎng)絡(luò)中的吞吐量是對網(wǎng)絡(luò)設(shè)備之間傳輸?shù)膶嶋H數(shù)據(jù)的衡量,而帶寬是指網(wǎng)絡(luò)傳輸數(shù)據(jù)的理論容量。這種理論容量遠(yuǎn)高于用戶在現(xiàn)實中所期望的容量。信號干擾、物理障礙以及設(shè)備與無線接入點 (AP) 之間的距離都會對實際吞吐量產(chǎn)生負(fù)面影響。
5G– 1 GHz6G– 100 GHz峰值數(shù)據(jù)速率
數(shù)據(jù)速率是指可以傳輸數(shù)據(jù)的最快速度。這些數(shù)字指的是標(biāo)準(zhǔn)方面的潛在容量,在現(xiàn)實世界中很少能始終如一地實現(xiàn)。Kbps、Mbps 和 Gbps 是帶寬速度的度量。每秒千兆字節(jié)通常寫為 GBps,而對于每秒千兆字節(jié),“b”是小寫的。一個字節(jié)有 8 位,因此 20 Gbps (20 Gb/s) 的下載速度是 2.5 GBps(2.5 GB/s)。
·5G– 10 Gbps(上傳鏈接)至 20 Gbps(下載鏈接)。
·6G– 100 Gbps 到 1 Tbps。
平均用戶體驗數(shù)據(jù)速率
·5G– 100 Mbps。
·6G– 1 Gbps。
峰值頻譜效率
頻譜效率衡量在定義的地理區(qū)域內(nèi)的特定帶寬內(nèi)可以傳輸給定義數(shù)量的用戶或服務(wù)的數(shù)據(jù)量。它以 (bit/s)/Hz 為單位測量。
·5G– 30 b/s/Hz。
·6G– 60 b/s/Hz。
用戶體驗的平均頻譜效率
·5G– .03 b/s/Hz。
·6G– 3 b/s/Hz。
移動支持
·5G– 高達(dá) 500 公里/小時。
·6G– 高達(dá) 1000 公里/小時。
密度
·5G– 每平方米 1 臺設(shè)備。
·6G– 每平方米 100 臺設(shè)備。
端到端延遲
指請求和響應(yīng)之間所用的時間。
·5G– 1 到 10 毫秒。
·6G– 小于 1 毫秒。
單頻全雙工傳輸
全雙工意味著啟用雙向流量,以便可以在同一頻率上同時發(fā)送和接收數(shù)據(jù),從而可能節(jié)省 50% 的頻譜需求。
·5G–沒有。
·6G——支持。
全球覆蓋
·5G– 70多個國家/地區(qū)已推出 5G,其中中國和美國處于領(lǐng)先地位。
·6G——中國申請的6G專利最多,其次是美國
結(jié)論
物聯(lián)網(wǎng)已經(jīng)存在了一段時間,但由于分配不善以及隨后某些頻譜的過度擁擠,5G 的效率并不高。6G旨在擴(kuò)展5G的范圍、容量、速度和能源效率。據(jù)預(yù)測,6G或?qū)⒃诤艽蟪潭壬弦娮C智能手機(jī)時代的終結(jié)。相反,將轉(zhuǎn)向可穿戴技術(shù)的使用。然而,一些專家認(rèn)為,即使是 6G 也無法處理可穿戴 Wi-Fi。那么,7G是否有可能取代6G的使用?
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峰會預(yù)告
由千家智客聯(lián)合千家品牌實驗室共同策劃舉辦的2022年第23屆中國國際建筑智能化峰會,將于2022年11月8日至12月8日期間,分別在西安、成都、北京、上海和廣州五大城市隆重舉行。
本屆峰會主題為“數(shù)智賦能,碳索新未來”,屆時我們將攜手全球知名建筑智能化品牌及專家,共同分享AI、云計算、大數(shù)據(jù)、IoT、智慧城市、智能家居、智慧安防等熱點話題與最新技術(shù)應(yīng)用,并探討如何打造“更低碳、更安全、更穩(wěn)定、更開放”的行業(yè)生態(tài),助力“雙碳”目標(biāo)的實現(xiàn)。歡迎建筑智能化行業(yè)同仁報名參會,分享交流!
報名方式
西安站(11月08日):https://www.huodongxing.com/event/4638585444400
成都站(11月10日):https://www.huodongxing.com/event/5657854318600
上海站(11月23日):https://www.huodongxing.com/event/3638582473900
北京站(11月25日):https://www.huodongxing.com/event/4638577546900
廣州站(12月08日):https://www.huodongxing.com/event/2638587914600
更多2022年峰會信息,詳見峰會官網(wǎng):http://summit.qianjia.com/
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