6G網(wǎng)絡(luò)到底有多快？只用1秒就能傳輸人腦容量的數(shù)據(jù)

6月15日消息，據(jù)VentureBeat報(bào)道，隨著5G網(wǎng)絡(luò)在全球許多國(guó)家和城市不斷擴(kuò)張，關(guān)鍵研究人員已經(jīng)開始為大約10年后的6G部署奠定基礎(chǔ)。他們表示，這一次的關(guān)鍵賣點(diǎn)將不再是更快的手機(jī)或無線家庭互聯(lián)網(wǎng)服務(wù)，而是一系列先進(jìn)的工業(yè)和科學(xué)應(yīng)用，包括無線、實(shí)時(shí)遠(yuǎn)程訪問人腦級(jí)別的人工智能（AI）計(jì)算。

紐約大學(xué)無線研究先驅(qū)泰德·拉帕波特博士(Ted Rappaport)及其同事日前發(fā)布最新論文，重點(diǎn)關(guān)注100GHz到3THz無線頻譜的應(yīng)用。由于前幾代蜂窩網(wǎng)絡(luò)不斷擴(kuò)大無線電頻譜的使用，從微波頻率到毫米波頻率，“亞毫米波”范圍是表面上安全的、非電離頻率的最后可用頻譜資源，這些頻率可以在光學(xué)、X射線、伽馬射線和宇宙射線波長(zhǎng)之前用于通信。

拉帕波特博士的團(tuán)隊(duì)說，雖然5G網(wǎng)絡(luò)最終應(yīng)該能夠提供100Gbps的速度，但信號(hào)加密技術(shù)還不存在，無法超過這個(gè)速度。即使是在今天的毫米波頻段，其中某個(gè)頻段提供的帶寬相當(dāng)于擁有500個(gè)車道的高速公路也不行。因此，開放THz頻率將為無線使用提供巨大的新帶寬，使難以想象的數(shù)量和類型的數(shù)據(jù)能夠在一秒鐘內(nèi)傳輸完畢。

最具關(guān)聯(lián)性的一項(xiàng)技術(shù)將使無線設(shè)備能夠遠(yuǎn)程實(shí)時(shí)傳輸相當(dāng)于人腦容量的大量計(jì)算數(shù)據(jù)。正如研究人員所解釋的那樣，“THz頻率很可能是第一個(gè)能夠提供實(shí)時(shí)計(jì)算所需的無線頻譜，用于無線遙控人類的認(rèn)知。”換句話說，一架機(jī)載計(jì)算能力有限的無線無人機(jī)在獲得服務(wù)器大小的AI遠(yuǎn)程制導(dǎo)后，其能力將堪比頂級(jí)的人類飛行員，或者由遠(yuǎn)離建筑工地的電腦指揮的機(jī)器建造新建筑。

其中有些東西聽起來可能很熟悉，因?yàn)轭愃频倪h(yuǎn)程控制概念已經(jīng)出現(xiàn)在5G的研發(fā)中，但它需要人工操作。6G的關(guān)鍵在于，所有這些計(jì)算繁重的工作都將由人類級(jí)別的AI來完成，將大量的觀察和響應(yīng)數(shù)據(jù)來回推送。研究人員指出，到2036年，摩爾定律(Moore 's law)表明，擁有人腦計(jì)算能力的電腦最終將能以1000美元的價(jià)格購買到，相當(dāng)于今天高端智能手機(jī)的價(jià)格，6G將使從任何地方早期訪問這類計(jì)算機(jī)成為可能。

拉帕波特博士的團(tuán)隊(duì)還預(yù)計(jì)，亞毫米波頻譜將增強(qiáng)現(xiàn)有的技術(shù)，比如夜視毫米波攝像頭、高清雷達(dá)和THz(而不是毫米波)人體安全掃描。令人難以置信的高速帶寬也將帶來新的改變，使人們依賴光纖基礎(chǔ)設(shè)施向“無線光纖”網(wǎng)絡(luò)回程和數(shù)據(jù)中心連接過度。

當(dāng)然，在6G從理論走向現(xiàn)實(shí)之前，還有許多重大的實(shí)際挑戰(zhàn)需要克服，包括核心技術(shù)的小型化，以及確認(rèn)THz頻率是否像目前認(rèn)為的那樣安全。此外，與毫米波傳輸一樣，亞毫米波頻率也需要高方向性的天線，部分原因是它們非常容易受到大氣的干擾，尤其是在800GHz頻率以上的時(shí)候。

但研究人員指出，克服這些挑戰(zhàn)，就像過去10年成功地利用毫米波所實(shí)現(xiàn)的那樣，將為用戶帶來巨大的好處。數(shù)據(jù)傳輸將消耗更少的能量，超高增益天線將能夠被做得“非常小”。這將為更小的設(shè)備鋪平道路，包括軍事級(jí)別的安全通信鏈路，這些通信鏈路“極其難以”攔截或竊聽。

今年3月，美國(guó)聯(lián)邦通信委員會(huì)(FCC)一致投票決定，為“6G、7G或任何下一代網(wǎng)絡(luò)”開啟95GHz至3THz頻段。不過委員們表示，當(dāng)時(shí)對(duì)頻率的投機(jī)性使用，使投票類似于“為月球制定分區(qū)法”。基于過去的歷史，在不就的未來，拉帕波特博士等人將站在將這些概念從科幻小說轉(zhuǎn)變?yōu)榭茖W(xué)事實(shí)的前沿。