回顧1G到5G的發(fā)展歷程

熟悉軍事的同學(xué)一定聽過這么一句話：“裝備一代、研制一代、預(yù)研一代”。說的就是我們國家的軍工裝備，一貫采用的研發(fā)策略就是：生產(chǎn)和裝備一代設(shè)備，同時研發(fā)下一代設(shè)備，再同時預(yù)先探索和研究下下一代設(shè)備。

這種清晰的發(fā)展節(jié)奏，可以保證軍事裝備的研究進(jìn)度更加合理，既不會激進(jìn)，也不會落后。在資源效率提升、技術(shù)更新?lián)Q代、人才培養(yǎng)儲備等方向，也有很大的好處。

通信行業(yè)，其實也是如此。

在我們這，說法換成了“使用一代、研究一代、儲備一代”。表述文字不同，但道理是一樣的。

回顧1G到5G的發(fā)展歷程，我們很容易就會發(fā)現(xiàn)，技術(shù)的更新速度在不斷加快。新技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)的推出速度，也在加快。

盡管我們剛剛打開5G的大門，但是可以預(yù)見，6G肯定離我們并不遙遠(yuǎn)。

目前通信技術(shù)更迭一般是十年一個周期，今年被稱為5G商用元年，今年也是6G研發(fā)的開始，雖然目前很多國家還處于5G部署建設(shè)的前期，但是華為已經(jīng)搶先一步，6G開跑了，近日外媒曝出，華為位于加拿大渥太華的實驗室，已經(jīng)開啟第六代通信技術(shù)研發(fā)方案。

華為在5G網(wǎng)絡(luò)建設(shè)的領(lǐng)先技術(shù)，助其收獲在全球拿下50個5G訂單，而華為在5G方面的領(lǐng)先優(yōu)勢超前美國通信企業(yè)2年，未來5年將是5G核心網(wǎng)絡(luò)高速增長的時期，目前已知的5G實現(xiàn)物聯(lián)網(wǎng)，推進(jìn)新的產(chǎn)業(yè)變革。

6G啊6G，你比5G多一G！

我們在日常生活中形容流量的多少用的是“G”這個字母（比如一個月有20G的流量），形容內(nèi)存的大小也是用“G”這個字母（比如買手機的內(nèi)存是6G），但是3G/4G/5G中的“G”卻和前兩者的意思截然不同。

說出來你可能會啞然失笑，其實G就是英文Generation的縮寫，翻譯過來就是“代”的意思。比如5G，就是指第五代移動通信技術(shù)。1G打電話；2G發(fā)短信；3G刷網(wǎng)頁；4G看視頻；5G時代，標(biāo)清的視頻還不夠，要看就看高清、藍(lán)光的！此外，5G網(wǎng)絡(luò)不僅傳輸速率更高，而且延遲更低、可靠性更高、能夠連接的設(shè)備數(shù)量也更多。

目前行業(yè)中有一種說法，認(rèn)為5G之后就再也沒有“G”了。

什么意思呢？意思就是說，5G是移動通信的最終形態(tài)，因為基礎(chǔ)理論無法突破，后面只能是對技術(shù)的修修補補，性能參數(shù)上繼續(xù)“擠牙膏”。這樣的技術(shù)進(jìn)步，已經(jīng)不能稱之為“G（代）”了，充其量也就是打補?。≒atch）。

雖然每一代通信技術(shù)的名稱看起來只是比前一代多加了1G，但其實每一代相較于前代而言，都有了突飛猛進(jìn)的提高。所以6G并不是簡單的5G的提升而已，而是更高層次的一個突破，涉及到許多新的前沿技術(shù)。

4G改變生活，5G改變社會。5G的目標(biāo)，是實現(xiàn)萬物互聯(lián)。這是一項長遠(yuǎn)的任務(wù)，而且并不是由技術(shù)決定的。為了沒有需求的技術(shù)升級而盲目推出新一代標(biāo)準(zhǔn)，意義不大。

好吧，就算要升級6G，6G又該是什么樣呢？

我們可以從標(biāo)準(zhǔn)組織的相關(guān)文件中，找到一點“線索”。

5G的主要標(biāo)準(zhǔn)階段，是R15和R16。這之后的R17，其實就是5G的下一步升級目標(biāo)了。根據(jù)3GPP最新的消息，R17討論區(qū)收集到的潛在方向議題如下：

NR Light：針對中檔NR設(shè)備（例如MTC、可穿戴等）運作進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計；

小數(shù)據(jù)傳輸優(yōu)化：小數(shù)據(jù)包/非活動數(shù)據(jù)傳輸優(yōu)化；

Sidelink增強：sidelink是D2D直聯(lián)通信采用的技術(shù)，Rel-17會進(jìn)一步探索其在V2X、商用終端、緊急通信領(lǐng)域的使用案例，實現(xiàn)這幾個應(yīng)用中的最大共性，并包括FR2（》6GHz）頻段的部分；

52.6GHz以上頻率：Rel-15中定義的FR2毫米波頻段上限為52.6GHz，Rel-17中將對52.6GHz以上頻段的波形進(jìn)行研究。

多SIM卡操作：研究采用多SIM卡操作時對RAN的影響及規(guī)范的影響；

NR多播/廣播：驅(qū)動來自于V2X和公共安全應(yīng)用；

覆蓋增強：明確所有相關(guān)場景的要求，重點是極端覆蓋，包括室內(nèi)與更寬廣區(qū)域；

非陸地網(wǎng)絡(luò)NR：NR支持衛(wèi)星通信相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)化；

定位增強：工廠/校園定位，IoT，V2X定位，3D定位，實現(xiàn)厘米級精度，包括延遲及可靠性提升；

RAN數(shù)據(jù)收集增強：包括SON和MDT增強，采集數(shù)據(jù)以實現(xiàn)AI；

NB-IoT和eMTC增強

IIoT和URLLC增強

MIMO增強

綜合接入與回傳增強

非授權(quán)頻譜NR增強

節(jié)能增強

大量的“增強”字樣，說明是在現(xiàn)有技術(shù)上的進(jìn)一步升級再升級。

除了“增強”之外，有幾個關(guān)鍵的詞匯：非陸地網(wǎng)絡(luò)NR、52.6GHz以上頻率。

這個和幾年前提出的，6G兩大重要研究方向（低軌通信衛(wèi)星、太赫茲），是有緊密關(guān)系的。太赫茲，就是THz，1THz=1000GHz，比毫米波更高的電磁波頻段。

我們再來看看IEEE流出的一張圖：

圖的標(biāo)題是——6G無線網(wǎng)絡(luò)：愿景、需求、架構(gòu)和關(guān)鍵技術(shù)。

圖中打了紅色五角星的詞——SpaceTravel，是“太空旅行”；Interaction（People and World），是“人與世界的相互作用”；≥1 Tb/s，這個不用解釋了吧？

在科學(xué)家們看來，6G要上升到宇宙空間的層面了，在太空用6G。在網(wǎng)絡(luò)定位上，也上升了，6G將在萬物互聯(lián)的基礎(chǔ)上促進(jìn)人與世界更加融為一體。速度嘛，5G再翻100倍，達(dá)到1Tb/s（1024Gb/s）。

韓國SK集團信息通信技術(shù)中心曾在2018年提出了“太赫茲+去蜂窩化結(jié)構(gòu)+高空無線平臺（如衛(wèi)星等）”的6G技術(shù)方案，不僅應(yīng)用太赫茲通信技術(shù)，還要徹底變革現(xiàn)有的移動通信蜂窩架構(gòu)，并建立空天地一體的通信網(wǎng)絡(luò)。

也就是說，6G網(wǎng)絡(luò)將是一個地面無線與衛(wèi)星通信集成的全連接世界。通過將衛(wèi)星通信整合到6G移動通信，實現(xiàn)全球無縫覆蓋，網(wǎng)絡(luò)信號能夠抵達(dá)任何一個偏遠(yuǎn)的鄉(xiāng)村。屆時，6G地面網(wǎng)絡(luò)將在全球衛(wèi)星定位系統(tǒng)、電信衛(wèi)星系統(tǒng)、地球圖像衛(wèi)星系統(tǒng)聯(lián)合組網(wǎng)等技術(shù)的“加持”下，全球任意地方可以聯(lián)網(wǎng)。

實現(xiàn)1Tbps的下行速度

2018年3月9日，中國工信部就表示已經(jīng)著手研究6G技術(shù)。目前，包括中國在內(nèi)的通訊技術(shù)強國——歐洲、美國、日本、韓國的研究機構(gòu)都已經(jīng)啟動了6G網(wǎng)絡(luò)的研究。

2018年，美國政府下屬的聯(lián)邦通信委員會（FCC）相關(guān)負(fù)責(zé)人表示美國已啟動6G研發(fā)，決定開放“太赫茲波”頻率段，用于6G服務(wù)?！疤掌澆ā鳖l率段在95千兆赫（Ghz）到3太赫茲（Thz）范圍內(nèi)，將開放提供6G實驗使用。

使用“太赫茲”頻率段意味著6G無線波能承載更多的數(shù)據(jù)量，也就意味著6G網(wǎng)絡(luò)將有更快的網(wǎng)速。目前，5G網(wǎng)絡(luò)的理論下載帶寬為10Gbps，是4G網(wǎng)絡(luò)的一百倍。以此類推，6G的下載帶寬為1Tbps，是5G的一百倍，4G的一萬倍。此外，6G網(wǎng)絡(luò)使用太赫茲頻率，其網(wǎng)絡(luò)延遲還能控制在微秒級別。

華為能率先走出6G研發(fā)這步，其實并不讓人意外，早在今年三月，華為參加了芬蘭萊維舉辦了首個6G峰會，吸引來自全球各國200多位頂尖無線通信專家，其中華為提出的6G暢想方案得到認(rèn)可。

華為提出5G是實現(xiàn)物聯(lián)網(wǎng)，而6G時代實現(xiàn)真正的萬物互聯(lián)，拓寬通信維度，除了實現(xiàn)更高速、寬頻譜，華為認(rèn)為6G時代可以實現(xiàn)人的大腦意念控制聯(lián)網(wǎng)物品，WIFI、基站可金星無線充電等概念，而6G通信的覆蓋將通過發(fā)射10000多顆小型低軌衛(wèi)星來實現(xiàn)。

預(yù)計5G網(wǎng)絡(luò)成熟時，網(wǎng)速將為4G時代的10-20倍，華為計劃6G網(wǎng)絡(luò)時代，目標(biāo)建成能夠容納1Tbps傳輸速率的無線通信網(wǎng)絡(luò)，100G/秒的場景將得到實現(xiàn)。

當(dāng)我們十幾年前用著幾百塊一臺的功能機打電話的時候，可能做夢也沒想到通信技術(shù)竟會在十年內(nèi)發(fā)生如此翻天覆地的變革！1G/2G/3G/4G/5G/6G.。。.。通信技術(shù)一代一代演進(jìn)升級究竟有沒有終點？

工信部IMT-2020（5G）無線技術(shù)工作組組長粟欣表示：“我認(rèn)為通信演進(jìn)以G（generation）來表述可能就到6G，6G之后可能就是無G時代。為什么呢？我們所謂的一代，一定是有一系列技術(shù)或者一個系統(tǒng)在本質(zhì)上改變了前面一代的傳輸速率、應(yīng)用場景、服務(wù)品質(zhì)等等。未來有可能會出現(xiàn)由單一或者幾個創(chuàng)新技術(shù)就足以撐起原來一代的發(fā)展，這樣不能稱為新的一代，但通信技術(shù)是一直在向前演進(jìn)。”