5G商用還在普及階段,6G研究已提上日程

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1、5G商用還在普及階段，6G研究已經(jīng)提上日程。

2、普遍觀點(diǎn)認(rèn)為，6G將在10年后到來(lái)，多數(shù)性能指標(biāo)比5G提升10倍。

2018年美國(guó)移動(dòng)世界大會(huì)上，美國(guó)聯(lián)邦通訊委員會(huì)的一位官員首次在公開場(chǎng)合展望6G，即第六代移動(dòng)通信技術(shù)。2019年11月，中國(guó)科技部會(huì)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(huì)。

近日，美國(guó)、日韓、歐洲等紛紛投入6G研究計(jì)劃，而中國(guó)移動(dòng)、紫光展銳、vivo、賽迪智庫(kù)等國(guó)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(lái)。

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(lái)臨，我們的生活會(huì)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(yíng)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(wú)線智能無(wú)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(wú)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(wú)縫連接，可以說(shuō)，6G幾乎沒有“盲點(diǎn)”。

6G頻譜和kpi目標(biāo)圖源/《6G無(wú)線智能無(wú)處不在的關(guān)鍵驅(qū)動(dòng)與研究挑戰(zhàn)》

5G和衛(wèi)星互聯(lián)網(wǎng)均已納入我國(guó)“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(shì)之一。

SpaceX公司計(jì)劃在2024年前發(fā)射1.2萬(wàn)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?！疤掌澩ㄐ攀?G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(guó)家級(jí)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(hào)時(shí)速度更快。

中國(guó)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(shì)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(chǎng)景與網(wǎng)絡(luò)性能需求，集中式網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)無(wú)法滿足所有場(chǎng)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(shí)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(guó)信息通信研究院標(biāo)準(zhǔn)所副所長(zhǎng)萬(wàn)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(chǎng)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(lái)共同推動(dòng)行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)和國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)的建設(shè)，同時(shí)積極在國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)化組織發(fā)聲并形成知識(shí)產(chǎn)權(quán)。

02 數(shù)字孿生、全息交互成新應(yīng)用場(chǎng)景

除空天地一體化的網(wǎng)絡(luò)覆蓋，6G的應(yīng)用場(chǎng)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(chǎng)景。

生產(chǎn)流程數(shù)字孿生模型 圖源/德勤大學(xué)出版社

孿生虛擬世界是物理世界的模擬和預(yù)測(cè)，它能精確反映和預(yù)測(cè)物理世界的真實(shí)狀態(tài)，對(duì)物理世界進(jìn)行預(yù)測(cè)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(huì)上，三大運(yùn)營(yíng)商展出了工業(yè)場(chǎng)景下起到模擬分析和產(chǎn)品監(jiān)測(cè)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(cè)他的健康狀況，如果發(fā)現(xiàn)異常，及時(shí)告警家人。”運(yùn)營(yíng)商移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)專家吳強(qiáng)說(shuō)。

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(huì)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(chǎng)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(chǎng)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(cè)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(huì)讓6G更早到來(lái)，大數(shù)據(jù)需要高算力、大帶寬，從大數(shù)據(jù)的角度來(lái)說(shuō)，假如全網(wǎng)所有的汽車都要自動(dòng)駕駛，對(duì)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(chǎng)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(chǎng)景中，主要應(yīng)用場(chǎng)景是eMBB，URLLC在無(wú)人駕駛、無(wú)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(chǎng)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(chǎng)景定義的“三角形”變成5.5G的“六邊形”，支撐萬(wàn)物互聯(lián)到實(shí)現(xiàn)萬(wàn)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(chǎng)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(chǎng)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(wú)人機(jī)兩大場(chǎng)景，通過M-MIMO的波束掃描技術(shù)，使HCS場(chǎng)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(jí)低功耗的定位服務(wù)。

對(duì)于華為提出的5.5G，許浩認(rèn)為，5.5G是對(duì)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)”。
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