2018年美國移動(dòng)世界大會上，美國聯(lián)邦通訊委員會的一位官員首次在公開場合展望6G，即第六代移動(dòng)通信技術(shù)。2019年11月，中國科技部會同發(fā)展改革委、教育部、工信部、中科院、自然科學(xué)基金委組織召開6G技術(shù)研發(fā)工作啟動(dòng)會。
近日，美國、日韓、歐洲等紛紛投入6G研究計(jì)劃，而中國移動(dòng)、紫光展銳、vivo、賽迪智庫等國內(nèi)機(jī)構(gòu)相繼發(fā)布了6G系列白皮書。普遍觀點(diǎn)認(rèn)為，6G將在2030年左右到來。
還有十年，我們或?qū)⒑?G相遇，6G的關(guān)鍵詞有哪些？當(dāng)6G來臨，我們的生活會發(fā)生怎么樣的變化？
01空天地一體化的網(wǎng)絡(luò)覆蓋
運(yùn)營商移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)專家許浩認(rèn)為，6G和5G的主要區(qū)別是更大的范圍和更強(qiáng)的網(wǎng)絡(luò)能力：“后者代表更高的帶寬、更低的時(shí)延、更多的連接數(shù)，而前者指的是天空地一體通信。”
按照芬蘭奧盧大學(xué)發(fā)布的全球首個(gè)6G白皮書《6G無線智能無處不在的關(guān)鍵驅(qū)動(dòng)與研究挑戰(zhàn)》，6G的大多數(shù)性能指標(biāo)相比5G將提升10~100倍，比如峰值傳輸速度將達(dá)到100Gbps-1Tbps，而5G僅為10Gbps。
除了傳輸能力顯著提升，無線網(wǎng)絡(luò)不再困于地面，而將實(shí)現(xiàn)地面、衛(wèi)星和機(jī)載網(wǎng)絡(luò)的無縫連接，可以說，6G幾乎沒有“盲點(diǎn)”。
6G頻譜和kpi目標(biāo)圖源
5G和衛(wèi)星互聯(lián)網(wǎng)均已納入我國“新基建”范疇，探索兩大新基建的融合、實(shí)現(xiàn)空天地一體化發(fā)展是6G趨勢之一。
SpaceX公司計(jì)劃在2024年前發(fā)射1.2萬顆衛(wèi)星，組成一個(gè)龐大的星鏈網(wǎng)絡(luò)，為全球所有地區(qū)的人提供互聯(lián)網(wǎng)服務(wù)。而在6G網(wǎng)絡(luò)下，衛(wèi)星通信終端和地面通信終端正朝著一體化方向發(fā)展，空天地海一體化、立體化的融合網(wǎng)絡(luò)將成為現(xiàn)實(shí)，6G還可為深空通信的探索和發(fā)展提供支持。
6G將頻段擴(kuò)展到了處于整個(gè)電磁波頻譜的最后一個(gè)跨度太赫茲。“太赫茲通信是6G的新型頻譜資源技術(shù)，如同5G將頻譜資源擴(kuò)展到了毫米波。”電子科技大學(xué)通信抗干擾技術(shù)國家級重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室主任李少謙教授解釋，太赫茲頻段（0.1-10THz）頻譜資源具有100Gbps以上大容量傳輸能力，帶寬更大，在傳輸信號時(shí)速度更快。
中國移動(dòng)研究院在白皮書中指出，6G網(wǎng)絡(luò)發(fā)展的重要趨勢是集中與分布式的網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)。5G及前幾代網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)設(shè)計(jì)是集中式控制，隨著空天地多樣化的場景與網(wǎng)絡(luò)性能需求，集中式網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)無法滿足所有場景，6G網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)需要考慮分布式架構(gòu)。同時(shí)，6G網(wǎng)絡(luò)需要識別出不同類型終端所處的環(huán)境，選擇合適的空口技術(shù)為其服務(wù)。
中國信息通信研究院標(biāo)準(zhǔn)所副所長萬屹認(rèn)為，實(shí)現(xiàn)空天地一體化，一是要打通專業(yè)壁壘，實(shí)現(xiàn)技術(shù)互通、業(yè)務(wù)互補(bǔ)、人才互動(dòng)和產(chǎn)業(yè)鏈互融；二是以商業(yè)化需求為牽引，引導(dǎo)系統(tǒng)設(shè)計(jì)，通過需求分析、場景定義、技術(shù)指標(biāo)梳理，推動(dòng)標(biāo)準(zhǔn)制定；三是聯(lián)合起來共同推動(dòng)行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)和國家標(biāo)準(zhǔn)的建設(shè)，同時(shí)積極在國際標(biāo)準(zhǔn)化組織發(fā)聲并形成知識產(chǎn)權(quán)。
02數(shù)字孿生、全息交互成新應(yīng)用場景
除空天地一體化的網(wǎng)絡(luò)覆蓋，6G的應(yīng)用場景又有哪些？數(shù)字孿生、全息技術(shù)是多本6G白皮書共同提到的應(yīng)用場景。
生產(chǎn)流程數(shù)字孿生模型
孿生虛擬世界是物理世界的模擬和預(yù)測，它能精確反映和預(yù)測物理世界的真實(shí)狀態(tài)，對物理世界進(jìn)行預(yù)測性維護(hù)，避免其偏離正常軌道。
數(shù)字孿生在5G時(shí)代已經(jīng)有所應(yīng)用，在今年的工博會上，三大運(yùn)營商展出了工業(yè)場景下起到模擬分析和產(chǎn)品監(jiān)測功能的數(shù)字孿生。而在6G時(shí)代，數(shù)字孿生將被應(yīng)用到數(shù)字孿生人、孿生農(nóng)業(yè)、孿生工業(yè)等更多行業(yè)。“例如一個(gè)獨(dú)居老人，可以通過數(shù)字孿生人監(jiān)測他的健康狀況，如果發(fā)現(xiàn)異常，及時(shí)告警家人。”運(yùn)營商移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)專家吳強(qiáng)說。
全息技術(shù)是一種通過錄制物體的三維圖像、網(wǎng)絡(luò)傳輸最終在目標(biāo)空間內(nèi)呈現(xiàn)出具有立體視覺效果的影像方法。理想的全息顯示應(yīng)該是基于裸眼實(shí)現(xiàn)的，在必要的時(shí)候，也可以借助頭顯并通過 AR/VR 等技術(shù)輔助實(shí)現(xiàn)。
依托6G網(wǎng)絡(luò)，全息技術(shù)將會融入通信、遠(yuǎn)程醫(yī)療、辦公設(shè)計(jì)、軍事和娛樂游戲等應(yīng)用場景，并實(shí)現(xiàn)投影內(nèi)容和用戶之間的互動(dòng)，大大拉近傳播信息與用戶之間的距離，建立以“人的體驗(yàn)”為核心的信息傳播方式。就像電影《鋼鐵俠》中的場景一樣，只要手在空中滑動(dòng)，就能實(shí)現(xiàn)顯示內(nèi)容的切換，還能組裝一些數(shù)字機(jī)械器件，并測試其性能。
但吳強(qiáng)認(rèn)為，6G的這些應(yīng)用本質(zhì)上還是5G應(yīng)用的深度發(fā)展，而其核心在于AI。“6G目前沒有很革命性的新技術(shù)（比如不再用OFDM，而是用命的多址方式、資源承載方案），而是在現(xiàn)有5G技術(shù)框架內(nèi)的技術(shù)精細(xì)化使用，6G就像是AI的‘最后一公里’。”
吳強(qiáng)同時(shí)表示，大數(shù)據(jù)是驅(qū)動(dòng)6G發(fā)展的動(dòng)力，“大數(shù)據(jù)需求會讓6G更早到來，大數(shù)據(jù)需要高算力、大帶寬，從大數(shù)據(jù)的角度來說，假如全網(wǎng)所有的汽車都要自動(dòng)駕駛，對算力的要求極高，那就需要6G的演進(jìn)”。
03
5.5G，是一個(gè)過渡嗎？
在2020全球移動(dòng)寬帶論壇上，華為常務(wù)董事汪濤提出了“5.5G”概念。5G有ITU定義的三大標(biāo)準(zhǔn)場景，即eMBB（增強(qiáng)型移動(dòng)寬帶）、mMTC（海量機(jī)器類通信）和URLLC（超高可靠低時(shí)延通信）。當(dāng)前，5G的三大場景中，主要應(yīng)用場景是eMBB，URLLC在無人駕駛、無人機(jī)中有所應(yīng)用，mMTC還沒有太多案例。
華為提出的5.5G，在5G基礎(chǔ)上擴(kuò)展了三大新場景，包括UCBC（上行超寬帶）、RTBC（寬帶實(shí)時(shí)交付）、HCS（通信感知融合），把5G場景定義的“三角形”變成5.5G的“六邊形”，支撐萬物互聯(lián)到實(shí)現(xiàn)萬物智聯(lián)。
UCBC實(shí)現(xiàn)上行帶寬能力10倍提升，滿足企業(yè)生產(chǎn)制造等場景下，機(jī)器視覺、海量寬帶物聯(lián)等上傳需求，同時(shí)也能大幅提升手機(jī)在室內(nèi)深度覆蓋的用戶體驗(yàn)；RTBC場景支持大帶寬和低交互時(shí)延，打造人與虛擬世界交互時(shí)的沉浸式體驗(yàn)，比如XR Pro和全息應(yīng)用等；HCS融合感知通信助力自動(dòng)駕駛和無人機(jī)兩大場景，通過M-MIMO的波束掃描技術(shù)，使HCS場景下既能夠提供通信，又能夠提供感知，如果延展到室內(nèi)，還可提供高精度厘米級低功耗的定位服務(wù)。
對于華為提出的5.5G，許浩認(rèn)為，5.5G是對現(xiàn)在5G應(yīng)用的一個(gè)細(xì)分，更像是“5G+”，“不論是5.5G還是6G，目前還沒看到革新技術(shù)”。
