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10年变迁!中国县县通5G,5G网速提升了多少?

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发表于 2025-6-6 11:58:03 | 显示全部楼层 |阅读模式
十年前,国际电信联盟(ITU)公布了对5G技术标准的宏伟蓝图,并且具体阐述了5G技术的三大主要应用领域:即增强型移动宽带(eMBB)、超可靠低延迟通信(URLLC)以及大规模机器间通信(mMTC)。十年光阴荏苒,时至今日,我国已全面实现“县县通5G”的宏伟目标。据最新数据显示,截至2024年12月,我国5G移动电话用户数量已突破9.27亿,这一数字约占全球5G用户总数的近半壁江山。

谈及5G网络给人留下的最鲜明印象,那无疑是相较于4G网络而言,速度上的显著飞跃。实际上,依据理论上的最高下行速度,5G网络相较于4G网络实现了20倍的增长,然而,这一速度提升与人们日常使用中的感受之间,仍存在一定的差距。腾讯云的报告中指出,全球范围内5G室外平均下载速率达到210兆比特每秒,而室内速率则为182兆比特每秒。在这样的网速条件下,仅需略超一分钟的时间,便可以完成一部高清电影的下载。

尽管如此,人们有时仍会对5G网络的速率感到不满,尤其在春运期间的火车站、人潮涌动的地铁车厢以及热闹非凡的展会上,不仅观看视频变得困难,有时甚至发送一条简单的文字微信都变得异常艰难。因此,在确保网络速率满足基本需求的基础上,如何进一步改善网络质量,已经成为未来通信技术发展的一个重要方向。而目前已在局部区域实现应用的5G-A网络,以及未来可能出现的6G网络,或许能够有效缓解这一痛点。

6G网络有多强?Tb级传输了解一下

谈及6G技术,普通用户最关注的或许还是其传输速度。相较于现有通信技术,6G网络将采用更高级的频段,比如毫米波以及更高端的太赫兹(THz)频段,涵盖从100 GHz到3 THz的广阔频谱资源。这种超高频率能够带来更宽的带宽,进而有望实现Tb级的数据传输速率。

不仅涉及频段的转变,6G网络还将运用大规模天线阵列(mMIMO)以及智能波束成形技术,甚至可能采纳全双工通信等策略,以增强频谱的利用效率和数据传输速率,其预期效果是单个用户的峰值传输速度将实现显著提升,理论上将比5G技术高出数十倍。

若以大众所熟知的计量单位来换算,该带宽相当于12.5GB每秒,换言之,目前的高清影片,6G网络仅需一秒钟即可下载三四部。目前市面上智能手机的存储空间普遍在256GB上下,即便以最大容量1TB来计算,仅需一分多钟,存储空间便会被填满,这充分展现了其下载速度的惊人之处。

然而,即便是在更高频段,也存在不足之处,例如太赫兹波段的信号衰减严重、传播范围有限、且对遮挡物反应敏感,这些都给天线设计、功率放大器的能耗以及中继技术带来了更大的难题。实际上,这种现象并不难理解,就好比家中的WiFi,虽然5GHz甚至5.8GHz的速率更快、延迟更低,但在信号覆盖范围上,2.4GHz依然占据着主导地位。



速度上更为迅捷,6G技术还将显著减少端到端通信的延迟,其目标延迟水平预计在0.1毫秒上下,较之5G的延迟水平实现了至少一个数量级的缩减。游戏玩家普遍认识到延迟的显著影响,然而在当前主流游戏中,将延迟控制在30毫秒以下,所带来的感觉差异微乎其微。相较之下,在B端应用场景中,极低延迟的益处可能更为显著,例如远程控制和工业自动化等领域,这些业务对延迟的敏感度极高。

开篇所提及的密集环境中的网络使用体验,正是6G网络计划要着力克服的难题。据预测,6G网络在每平方公里的覆盖范围内,能够连接的设备数量将比5G网络大幅增加,从百万级别跃升至千万级别,大约是5G网络的十倍左右。不仅手机、平板、个人电脑等设备可以连接网络,即便是遍布各处的传感器、智能穿戴设备以及车载终端等,也能实现同步接入,更不用说,在6G时代,我们有望将“万物互联”的概念提升至“万物智联”的新高度。

在高速网络和低延迟技术的支持下,众多目前尚无法实现的应用场景或体验上的不足之处将得到弥补,例如远程全息展示和沉浸式互动将变为现实。全息通信的概念是指,借助高速率、低时延的网络,实时捕捉、传输并渲染出逼真的三维图像,将不同地点的人或物体以三维全息影像的形式,共同投射至同一虚拟空间中。

设想一下,当6G技术成熟并应用于全息视频会议时,身处不同地点的参会者能够观赏到对方的立体影像,仿佛置身于面对面的真实对话场景。这种超高清的全息通信技术对于网络带宽和传输时延的要求,已经超越了现有的5G网络,甚至5G-A网络所能提供的水平。预计只有在6G时代到来之后,我们才能享受到这种仿佛真人般的在线会议体验。

未来的通信网络,自带AI

在探讨完6G技术与用户体验密切相关的传输速度和延迟问题后,我们应当对6G技术的发展历程、基础技术和应用领域进行简要梳理。2021年,华为推出了《6G:无线通信新征程》一书,书中指出华为自2017年起便着手对6G技术进行研究和投资,并预测6G技术将在2030年左右实现商业化应用。此外,书中还对6G网络的关键技术、应用场景等内容进行了详尽的介绍和归纳。

华为强调,在即将到来的6G网络时代,借助增强型移动宽带技术(eMBB+),6G网络将显著提升虚拟现实(VR)、增强现实(AR)以及混合现实(MR)等沉浸式体验的流畅度与真实感。此外,超高可靠性超低时延通信技术(URLLC+)将有效推动各行业的数字化进程,尤其是在工业自动化和自动驾驶等关键领域。

借助6G技术的强大支持,物联网的应用领域将进一步拓宽,借助海量机器通信(mMTC+)技术,将连接更多的设备,同时,智慧城市、智慧医疗等新兴领域的发展也将得到加速。

除此之外,6G技术不仅将提升通信能力,还将更加注重感知能力的融合。借助这一技术,科学家们能够通过无线电波观察物理世界,甚至构建数字孪生。感知能力的引入,亦将为全球移动通信系统(IMT)的研究开辟新的性能提升空间。



作者观察到,近两年异常火爆的AI技术,将成为6G网络的“基本构成”和“潜在应用领域”,从行业应用角度分析,6G网络能够促进大规模分布式协作的机器学习,进而推动各领域的智能化进程。同时,6G网络本身融合了AI的原始能力,这将使得6G网络能够实现自动化运维和优化。

在技术层面,华为不仅强调了AI功能的集成,还指出6G技术所具备的网络感知功能,它将带来高清晰度的感知与定位服务;极致的通信技术将实现高效能的无线连接;星地融合技术将利用低轨卫星来扩展地面网络的覆盖范围;内生可信技术将构建端到端的安全架构,以保障数据隐私和信息安全;此外,碳中和战略将致力于推动绿色可持续的发展,提高能源使用效率,降低能源消耗。

2023年,国际电信联盟无线电通信部门(ITU-R)成功编制了IMT-2030(6G)的框架建议书,这一成就标志着全球6G发展迈入了一个全新的阶段。ITU-R针对6G网络标准的制定,明确提出了一个具体的时间表,我将其概括为三个关键阶段:首先,在2023年6月之前,主要任务是确保在世界无线电通信大会(WRC-23)召开前,6G的愿景定义得以完成。

2026年标志着第二阶段的到来,这一阶段的主要任务是明确6G的需求和评估手段。国际电信联盟无线电通信部门(ITU-R)预测,到2030年的第三阶段,有望完成6G技术规范的制定。这一预测与华为之前的预估相吻合,预计6G技术将在2030年左右实现商用。

在IMT-2030(6G)这一框架中,对即将应用于6G通信的新技术进行了介绍,其中包括原生人工智能、通信感知的融合、地面与非地面网络的互联互通等,此外,还涵盖了亚太赫兹的传输技术、可重构智能表面(RIS)的应用,以及基于分布式账本和量子技术的可信增强等功能。

自2024年起,ITU-R WP 5D计划用三年时间,对技术性能的具体要求、评估准则及方法进行深入研究,旨在为IMT-2030最终阶段的技术提案评估奠定基础。此外,报告还指出,5.5G/5G在6G演进过程中扮演着至关重要的角色。

近期,高通公司率先发布了针对B2B市场的跃龙品牌,这一品牌主要服务于企业和行业客户,其业务范围主要包括工业物联网、嵌入式物联网、网络以及蜂窝基础设施的解决方案。此外,我还留意到,公司关于6G技术的介绍页面也同步上线。

高通预测,6G技术将推动更高级别的自动化进程,提供更加丰富的沉浸式体验,优化智能交通系统,并提升能源管理的效率。6G技术有望实现物理世界与数字世界的深度结合,从而为用户带来更加多元化和智能化的使用感受。(本文首发于钛媒体APP,作者:邓剑云,编辑:钟毅。)
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