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5G和6G之间的技术火圈

北京的北五环外,全套装备的实验室里,李工正全神贯注地调试设备,致力于打通卫星与地面网络的连接。该项目旨在扩展偏远地区的网络覆盖,确保数据传输的稳定与高效。面对复杂的信号干扰和延迟问题,他细心分析每一个参数,力求实现无缝对接,为未来的6G网络奠定坚实基础。而近年来,在5G到6G中,已经有越来越多的技术细节在一步步实现中。

6G标准化工作启动,物联网技术迎来新突破

2023年11月,国际电信联盟(ITU)正式发布了6G系统标准和空口技术开发的框架,标志着新一代移动通信技术的发展进入了新的阶段。这一里程碑不仅为未来的通信网络设定了方向,也为物联网技术带来了前所未有的机遇。

RedCap和eRedCap:轻量级5G技术的新进展

在最新的3GPP R17和R18标准中,RedCap(Reduced Capability)及其增强版本eRedCap成为关注焦点。RedCap旨在为中速率物联网终端接入场景提供优化解决方案,通过将NR带宽从100MHz裁剪至20MHz,并引入半双工模式等优化措施,使其上下行理论峰值速率可达20Mbps-100Mbps,与LTE Cat.4终端能力相当。而eRedCap进一步将带宽缩减至5MHz,面向10Mbps中低速率物联应用,显著降低了终端成本,性能接近LTE Cat.1和Cat.1 bis终端。
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无源物联网:未来千亿连接规模的关键

3GPP R18版本已将无源物联网纳入研究项目,多家企业代表认为其将形成千亿级连接规模。尽管目前仍处于研究阶段,但随着技术的成熟,预计在未来几年内实现商用标准的问世。无源物联网技术能够在非常严苛的条件下支持室内、室外、固定、移动等各种不同应用场景,有望成为物联网领域的重要组成部分。

NB-IoT/LTE-M:向5G演进

NB-IoT(窄带物联网)和LTE-M作为4G时代的LPWAN技术,在5G时代继续得到增强。这些技术在提升峰值速率、移动性、容量密度等方面取得了显著进展,成为5G mMTC(大规模机器类通信)的主要承载技术。这使得5G网络能够更好地支持物联网应用的需求。

IoT-NTN:卫星通信助力物联网扩展

针对卫星通信,3GPP也在积极推进IoT-NTN(非地面网络)的标准化工作。R17版本中引入了支持LTE-M和NB-IoT终端卫星接入的技术,扩大了许多地面网络难以覆盖场景的网络覆盖范围。R18版本则进一步增强了这些特性,解决了中低轨卫星因超高速移动导致的频繁切换等问题。如今,IoT-NTN生态伙伴不断扩大,有望成为卫星运营商的主流选择。

ITU定义的6G目标及能力指标

根据ITU的规划,6G系统将实现包容性、泛在连接、可持续性、创新、安全性、隐私性和弹性等七大目标,支撑构建包容性的信息社会,实现联合国可持续发展目标。具体而言,6G将在5G三大场景基础上进行增强和扩展,涵盖沉浸式通信、超大规模连接、极高可靠低时延、人工智能与通信的融合、感知与通信的融合、泛在连接等六大场景。

物联网技术在6G中的展望

分析3GPP过去十多年推动的物联网标准化工作,可以预见6G将继承和发展5G时代的物联网系列技术,包括RedCap、eRedCap、NB-IoT/LTE-M、无源物联网以及IoT-NTN等。同时,6G还将推出一些新的发展方向,以满足更多场景需求。例如,为达到感知相关指标和定位要求,可能引入新的技术来提升物联网感知侧的能力。
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此外,AI(人工智能)将成为6G发展的关键驱动力中国电信首席科学家毕奇指出,虽然此次讨论会对6G的期待低于同期的5G,但业界依然寄希望于AI的助力。未来AI应用的健康发展将是6G能否超越5G的关键所在。预计AI相关的指标也将催生6G家族中AIoT的标准问世,进一步支撑“万物智联”的愿景。

按照计划,到2030年前将形成可商用化的标准。中国及其他国家和地区的企业和研究机构正积极参与其中,共同探索新技术,推动6G的快速发展。这一进程不仅将带来通信技术的飞跃,也将为全球物联网产业注入新的活力,开启万物互联的新时代。

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