若5G的速度不够：那6G和16K是必然么？

一部分专业人士表示，如果5G按计划进行则不需要6G，一些专家则预测我们可能需要一些本应用于6G的技术来支撑尚未成熟的5G部署，无论如何网络技术的发展是历史必然，技术将有效驱动业界在未来发掘行业更多潜在价值。

文 / Adrian Pennington

译 / 蒋默邱泽

审校 / john

原文 / 

https://www.streamingmedia.com/Articles/Editorial/Featured-Articles/5G-Speeds-Just-Arent-Good-Enough-6G-and-16K-Are-Inevitable-132830.aspx

美国联邦通信委员会委员杰西卡·罗森沃塞尔说：“这对电视广播服务商来说代表着前所未有的技术巅峰。” “我们期待通过一系列顶尖技术，让信号升级到足以在平流层间稳定传输的频率，从而将更尖端的信号传输技术挑战转化为行业机遇。”她补充说：“尽管如此，我还是担心这样会进一步加剧电磁波频段的资源紧张。”与使用以毫米波[2]（mmWave）作为波长计量单位（波长在30和300千兆赫之间）的5G相比，FCC用于更新一代通信技术的电磁波，其波长在95千兆赫（GHz）到3太赫兹（THz）之间。我们知道，300Ghz向上是亚毫米波。频率越高，波长越短，波长越短传输的数据越多。与5G一样，太赫兹波谱范围内的任何信号都会受到衰减和干扰的影响。为了确保商用化顺利实施，我们需要高精尖的定向波束传输技术和比5G高出不止一个数量级的天线密度。如果这些难题被克服，最终结果是其下载速度会比5千兆级别的千兆带宽快1000倍。

6G的承诺

一部分专业人士表示，如果5G按计划进行则不需要6G；一些专家则预测我们可能需要一些本应用于6G的技术来支撑尚未成熟的5G部署；另一部分专业人士则认为，网络技术的发展是历史必然，且遵循大概每十年发生一次重大飞跃的规律，因此6G将在2030年左右到来。

“每10年出现一次全新的移动网络时代，所以6G将在2030年左右出现以满足5G未实现的所有期望与后期人们重新定义的期望。”芬兰奥卢大学学院教授Matti Latva-aho解释。

Latva-aho教授正在领导一个由2.84亿美元资助的6Genesis项目——通过研究“分布式智能无线计算，设备和电路技术以及垂直应用和服务”来开发6G系统所需的模块组件。作为联合国组织机构之一，国际电联ITU已经分配了一个称为Network 2030的工作小组。其工作是假设在未来十年内人类将实现基于太赫兹波谱的无线电信息传输技术。

来自中国江苏省东南大学[3]的新闻报道也预测，我们会在2030年左右迎来6G技术的商业运营，并指出“6G竞争已经在许多企业和院校的探索中悄然发生”。

我们仅仅只是接触并听说5G所拥有的非凡能力——例如自动驾驶技术、颠覆视觉的媒体娱乐系统如8K实时虚拟现实、多玩家实时AR游戏甚至全息场景......然而纽约大学教授 Ted Rappaport却认为，现阶段的5G技术还不够完美。“5G无线通信所使用的mmWave技术，将解决目前设备在6GHz以下频率工作时，4G蜂窝通信电磁波的频谱短缺问题”他在IEEE发表的一篇论文中写道[4 链接底部参考]。越来越多的新应用，如VR / AR、自动驾驶、物联网（IoT）和无线回传（作为密集型工作光纤安装的替代品）以及尚未构思的新创意，无疑需要在现有5G技术下更高的数据速率和更短的延迟。

关于太赫兹波谱无线电信息传输技术的发现，很有可能会冲击那些想要赚钱的电信运营商与基础通信设施提供商。

Rappaport的论文对于“如何定义6G的最主要应用”这一命题的阐述十分关键。他在长篇学术文章中说到“6G将为人脑级人工智能赋能，允许其将海量信息数据通过无线通信技术传输至边缘设备。”他解释道：这是一个很模糊简写——即基于太赫兹频率的电磁波传输技术，可能是第一个有能力提供无线遥感功能，并让人类认知能够借无线频谱实现完全实时传输。简而言之：这才是真正的AI。

一些媒体同样以“6G将令无线设备驱动人类大脑”为标题报道这一技术成就，因为正在探索的“未知部分”频率处在具有危害级别放射性的边缘。如Rappaport承认的那样“电离辐射，包括紫外线、X射线、银河辐射和伽马射线等，存在已知的危险性并且可能导致癌症。”但教授乐观地认为我们可以找到相应解决方法。

科学事实还是虚构？

事实上，现在“投机”正是6G的潜在应用。mmWave和THz等短波长电磁波，将允许在交换设备和回程通信中进行大规模空间复用，从而获得令人难以置信的精确传感结果和成像。

Rappaport说：“超高数据速率将为计算机通信、自动驾驶汽车、机器人控制、高清VR游戏、娱乐，视频会议以及数据中心的高速无线数据分发提供超快的下载速度，”

除了极高的数据速率之外，未来通信技术还有很有前景的应用，而这些运用可能会借6G网络的不断商用化而彻底爆发。”这些应用分为无线感知、传感、成像、无线通信以及本地化或定位等类别。

在未来，设备数据在云端并直接共享：例如开发无线新维度从让使未来的无线设备能够进行“无线现实感知”并收集任何位置的地图或视图数据，从而基于现实环境即时创建生成详细的3D立体地图。

这将使移动游戏开发商Niantic在上个世纪所期待实现的基于增强现实构建的全球化地理位置实时映射系统看起来如此贴近，同样这也会推动像Hololens这样混合现实设备实现更深入的运用与落地

尽管以上内容听上去令人兴奋，但现在这些还停留在科幻小说阶段。

在尝试更尖端的通信技术之前，电信公司必须解决现有存在的问题，包括在部署5G网络的特定城市与地区，推出早期服务方案与面向消费者的主要场景用例，提出策略并与增强型宽带网络形成鲜明对比，从而让5G的魅力更加真实可感。

Kester Mann是CCS Insight的消费者分析主管，他提到“我认为会有6G，但现在我们无法明确知道它是什么”。“媒体和通信行业总是展望未来，但关注未来的投资动态和研发周期同样至关重要，我们可以说4G的发展还有很长的路要走。4G的增长空间很大，它仍然可以执行许多尚未发现的任务和服务，因此所有关于6G的讨论都还为时过早。“

有多少6G的呼声？真能掩盖了5G的平淡发展？这现状与UHD在广电行业的境况十分相似。

即便是在英国这样具有成熟广电与媒体产业的国家，4K UHD的发展仍然处处受限。而全球其他地方的许多广播公司（包括英国的一些广播公司）甚至尚未过渡到高清，在这种现状之下，盲目地追求8K UHD难免会让人忽视对现有技术与产品服务的完善。

针对8K内容的生产力工具即将面世。例如：Blackmagic Design的整个NAB 2019基于8K进行架构。但是这类基于SDI的多媒体内容生产设施如果与具有更精简弹性工作流的基于IP的设施相比，其实际效果可能无法与4K UHD现场制作相媲美。

当然，8K并非一无是处。当我们讨论录制格式时，8K格式所具有的更大数据承载量，可以帮助计算机在相同单位时间内渲染出更高质量的视觉效果或让混合分辨率更符合要求，更加自由的宽高比与更大的传感器尺寸允许摄影师捕捉到更多画面信息，从而获得更高质量的图像。

8K格式还将重新定义现场制作，更高的分辨率让直接从全景视频中提取目标区域的4K或HD图像成为可能。

NAB 8K协会的成立，将促进此项超高分辨率技术的普及。其成员包括海信、松下、三星和TCL。事实上，显示器制造商期待早早加入8K建设以从中获得商业红利。

总部位于西班牙的日本流媒体电影服务商“乐天电视”计划与电视制造商三星、LG、飞利浦和海信合作，在今年年底前向其节目列表中添加8K内容。虽然一些最新的显示器确实支持将高清或4K格式的视频自动升级到8K分辨率的功能，但包括这些电视厂商在内，我们不知道现有家庭用户需要多少带宽才能支撑8K传输，也没有实现任何基于8K制作的成熟媒体内容。

8K的反对者以及移动运营商认为，HD+HDR足以匹配5G的传输能力，而当画面分辨率超过4K（特别是在小屏幕上）时，人眼已经无法分辨分辨率变化对画质的影响，盲目追求高分辨率是没有意义的。

当然，这并非我们讨论的重点。随着以单位Gbps/s带宽的价格不断降低，技术将有效驱动业界在未来发掘行业更多潜在价值。更重要的是：一些学术研究表明，我们的大脑实际上可以理解超出视网膜分辨率极限的更多信息。

“我们需要设想16K甚至32K，这将突破人类感知，开创全新视界。”首尔国立大学教授Kyoung-Min Lee告诉生活方式杂志EFTM。“技术是没有边界的。”

让我们来打个赌，想象下日本广播公司NHK已经在其实验室中拥有16K(15360×8640p)......

参考：

[1]太赫兹波 

https://baike.baidu.com/item/%E5%A4%AA%E8%B5%AB%E5%85%B9%E6%B3%A2/9990188?fr=aladdin

[2]毫米波(mmWave):频段之战

https://www.ni.com/zh-cn/innovations/white-papers/16/mmwave--the-battle-of-the-bands.html

[3]Chinese experts set foot in 6G research

http://www.china.org.cn/business/2019-01/04/content_74340211.htm

[4]Wireless Communications and Applications Above 100 GHz: Opportunities and Challenges for 6G and Beyond

https://ieeexplore.ieee.org/ielx7/6287639/6514899/08732419.pdf?tp=&arnumber=8732419&isnumber=6514899&ref=aHR0cHM6Ly9pZWVleHBsb3JlLmllZWUub3JnL2RvY3VtZW50Lzg3MzI0MTk=&tag=1

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