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5G已經(jīng)來(lái)了,6G還會(huì )遠嗎?隨著(zhù)5G網(wǎng)絡(luò )規?;逃?,全球針對6G研發(fā)的戰略布局已全面展開(kāi)。從年初北美Next G聯(lián)盟推出6G路線(xiàn)圖,到日前日本Beyond 5G推進(jìn)聯(lián)盟計劃向ITU提交6G技術(shù)要求草案,6G熱度持續升溫。在近日舉行的全球6G技術(shù)大會(huì )上,與會(huì )專(zhuān)家透露,2030年實(shí)現6G商用已基本成為業(yè)界共識。那么2030年的世界將走向何方?6G將給我們帶來(lái)哪些新變革?6G關(guān)鍵技術(shù)指標是哪些?在全球尚未全面商用5G的情況下開(kāi)始討論6G的意義何在?6G發(fā)展將面臨哪些挑戰……站在5G時(shí)代展望未來(lái),業(yè)界大咖展開(kāi)腦力激蕩、觀(guān)點(diǎn)碰撞。
6G不是5G加1G
每一代新的移動(dòng)通信技術(shù)出現時(shí),人們都會(huì )提出相同的問(wèn)題——新技術(shù)將為我們帶來(lái)何種價(jià)值,將怎樣改變我們的生產(chǎn)生活?
“我們堅信實(shí)體世界、數字世界和虛擬世界的融合。聯(lián)網(wǎng)終端的類(lèi)型日漸增多,比如智能手機、平板電腦、XR、PC,甚至家庭寬帶和物聯(lián)網(wǎng)終端。那些聯(lián)網(wǎng)終端能夠讓數據數字化,比如智能工廠(chǎng)的數字孿生,或者處理智慧城市和物流追蹤的新方式,都將擁有數字化數據的能力。這種能力也正在與空間計算的演進(jìn)相結合。AR和VR正在改變人機界面,也就是我們與技術(shù)交互的方式。因此,無(wú)論是智慧學(xué)校,還是我們在醫院、工廠(chǎng)、培訓和學(xué)習中使用技術(shù)的方式,都能夠結合AR和VR,融合實(shí)體世界、數字世界和虛擬世界?!备咄ㄈ蚋笨偛们f思民在發(fā)言中給出了對6G世界的想象。
“6G將提供全服務(wù)的能力,包括超高性能、服務(wù)感知、智能交互、敏捷自動(dòng)化能力,以及全球覆蓋等,從而構建起一個(gè)連接智能萬(wàn)物的網(wǎng)絡(luò ),6G將促進(jìn)高效智能社區、安全可信社會(huì )建設?!敝信d通訊無(wú)線(xiàn)技術(shù)高級專(zhuān)家孫波表示。
可以說(shuō),6G是在5G的基礎上,將從服務(wù)于人、人與物,進(jìn)一步拓展到支撐智能體的高效互聯(lián),將實(shí)現由萬(wàn)物互聯(lián)到萬(wàn)物智聯(lián)的躍遷,成為連接真實(shí)物理世界與虛擬數字世界的紐帶,將持續提升人們的生活品質(zhì),促進(jìn)社會(huì )生產(chǎn)方式的轉型升級。通過(guò)全頻譜、全覆蓋、全應用、強安全的6G技術(shù),未來(lái)6G業(yè)務(wù)將呈現沉浸化、智慧化、全域化等新發(fā)展趨勢,形成沉浸式云XR、全息通信、感官互聯(lián)、智慧交互、通信感知、普惠智能、數字孿生、全域覆蓋等業(yè)務(wù)應用,最終將助力人類(lèi)社會(huì )實(shí)現“萬(wàn)物智聯(lián)、數字孿生”的美好愿景。
但是,從5G到6G并不僅僅是加了“1G”那么簡(jiǎn)單。
東南大學(xué)教授、紫金山實(shí)驗室副主任兼首席科學(xué)家尤肖虎介紹,6G時(shí)代,5G的三大應用場(chǎng)景的關(guān)鍵指標能力將有量級提升,同時(shí)還會(huì )產(chǎn)生如通感算控融合、天地一體化、聯(lián)邦AI等新的應用場(chǎng)景。
中國工程院院士、北京郵電大學(xué)教授張平說(shuō):“未來(lái)的技術(shù)創(chuàng )新有兩種路線(xiàn),一種是傳統技術(shù)的增強;另一種是創(chuàng )新型技術(shù),如AI輔助的信號處理、量子科技賦能的6G技術(shù)以及通感一體化、智能反射面等?!?/p>
“6G將在5G的三大應用場(chǎng)景基礎上,加上人工智能、感知兩大應用場(chǎng)景,并且包括超高速、超可靠、超大規模以及連接AI和通信感知在內的五大典型場(chǎng)景?!比A為無(wú)線(xiàn)技術(shù)實(shí)驗室技術(shù)專(zhuān)家王俊認為。
中國工程院院士、紫金山實(shí)驗室主任兼首席科學(xué)家劉韻潔總結道,全息通信、AR/VR、元宇宙等業(yè)務(wù)的發(fā)展,對網(wǎng)絡(luò )提出了一系列新的要求與挑戰,面向6G的未來(lái)網(wǎng)絡(luò )將有巨大前景。確定性、可編程、云化、一體化安全也將成為未來(lái)網(wǎng)絡(luò )的重要發(fā)展趨勢。
可以預見(jiàn),未來(lái)的6G網(wǎng)絡(luò )并不僅僅是5G三大特性的增強版,還會(huì )“進(jìn)一步發(fā)展出超越通信的能力”。
從移動(dòng)通信發(fā)展歷史來(lái)看,從1G到5G都是以地面移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò )為主體,而6G將向多網(wǎng)融合的方向發(fā)展,實(shí)現全域立體覆蓋,最具革命性的進(jìn)步將是天基網(wǎng)絡(luò )如何與蜂窩移動(dòng)通信這樣的地基網(wǎng)絡(luò )融合,構建空天地一體化的網(wǎng)絡(luò ),以實(shí)現無(wú)縫接入、無(wú)所不達。
移動(dòng)通信從1G到6G發(fā)展有一條明確的邏輯關(guān)系和技術(shù)路線(xiàn)。從1G到4G是“線(xiàn)”性的,追求的是單純通信速率提升,5G除了通信速率的提高,還增加了兩個(gè)維度,在大規模機器通信和可靠性、時(shí)延方面提出了要求,成為一個(gè)“面”?!拔磥?lái)我們可能從‘面’變成‘體’,這個(gè)‘體’不是簡(jiǎn)單的擴張,而是智能智慧的產(chǎn)物。因此我們不僅要拓展通信空間,還要完善通信智慧,研究技能和未來(lái)技術(shù)的相互關(guān)系?!睆埰秸J為。
中國工程院院士、未來(lái)移動(dòng)通信論壇理事長(cháng)鄔賀銓用幾個(gè)“點(diǎn)”概括了業(yè)界對6G的現階段想象:6G研究需要以創(chuàng )新為基點(diǎn);對于6G網(wǎng)絡(luò )而言,超帶寬不再是亮點(diǎn);6G研究應該以低頻段挖潛為著(zhù)力點(diǎn);時(shí)下大熱的元宇宙不足以成為6G的支點(diǎn);空天地海通信一體化將成為6G的一大賣(mài)點(diǎn);6G可帶熱空天地海通信一體化的研究,但其中星地融合是難點(diǎn);6G網(wǎng)絡(luò )還要克服低成本的智簡(jiǎn)網(wǎng)絡(luò )這一痛點(diǎn);找準AI在6G應用的落腳點(diǎn);找到超寬帶與減碳之間的平衡點(diǎn)。
5G方興未艾,熱議6G意義何在?
但是,在5G應用方興未艾之際啟動(dòng)6G研究的緊迫性和必要性何在?
5G的成功對未來(lái)6G的發(fā)展至關(guān)重要?;仡?G向4G的發(fā)展歷程不難發(fā)現,3G智能手機的出現,培育了移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)發(fā)展的剛性需求,也為4G移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)的蓬勃發(fā)展奠定了基礎。同樣,雖然當前5G商用模式并未取得突破性成功,但5G應用已呈千帆競發(fā)之勢,深度融合應用的探索正步入“深水區”,5G-Advanced技術(shù)標準還在持續演進(jìn)和完善,未來(lái)5G垂直行業(yè)的探索和發(fā)展,將培育新的產(chǎn)業(yè)生態(tài)和商業(yè)模式,也將為6G實(shí)現“萬(wàn)物智聯(lián)”奠定堅實(shí)基礎。
鄔賀銓說(shuō):“5G網(wǎng)絡(luò )與應用的成功是6G研究的前提,需要從5G應用挖掘市場(chǎng),一些6G技術(shù)也可以提前用5G來(lái)檢驗?!?/p>
從5G時(shí)代開(kāi)始,移動(dòng)通信應用和創(chuàng )新的主要對象就從個(gè)人轉向了行業(yè)。但是在行業(yè)應用領(lǐng)域,5G卻有著(zhù)天生的“缺陷”。
“5G并沒(méi)有針對To B的應用做重點(diǎn)研究,將5G To C的系統架構和設備直接搬到5G To B,這樣既不科學(xué)也不合理?!编w賀銓認為,面向行業(yè)的應用將是6G研究的重點(diǎn),“工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)應該成為6G的研究重點(diǎn),需要更重視低時(shí)延和確定性的要求,To B要作為6G研究的重點(diǎn),在架構和管理上提出創(chuàng )新方案”。
此外,6G的一些重要潛在技術(shù)也成為5G演進(jìn)的新技術(shù)方向,如通感一體、空天一體、智能超表面等。如果能夠在5G演進(jìn)階段得到一定的應用,將為6G奠定重要的基礎?!岸胰魏涡碌囊淮W(wǎng)絡(luò )部署都不可能一蹴而就,必然要與上一代共存、協(xié)同發(fā)展。因此6G與5G 一定有共存關(guān)系,從目前看6G應該優(yōu)先在一些重要場(chǎng)景部署?!敝袊苿?dòng)研究院院長(cháng)黃宇紅表示。
未來(lái)3到5年是6G發(fā)展關(guān)鍵窗口期
如今,6G仍處于愿景需求研究及概念形成階段,6G技術(shù)方向及方案仍在探索中?!拔磥?lái)3到5年將成為6G潛在關(guān)鍵技術(shù)發(fā)展的窗口期,是搶占通信領(lǐng)域技術(shù)制高點(diǎn)和培育產(chǎn)業(yè)基礎的關(guān)鍵?!敝袊苿?dòng)研究院首席科學(xué)家易芝玲說(shuō)。
當前,隨著(zhù)5G網(wǎng)絡(luò )規?;逃?,全球針對6G研發(fā)的戰略布局已全面展開(kāi),世界主要國家和地區均已啟動(dòng)6G研究,采用加大資金投入、布局科研項目等措施,加速6G創(chuàng )新技術(shù)研發(fā)。
歐盟提出相對清晰的規劃路線(xiàn)圖,在2020年第三季度完成了6G產(chǎn)學(xué)研框架項目;芬蘭發(fā)布了6G白皮書(shū)《面向6G泛在無(wú)線(xiàn)智能的驅動(dòng)與主要研究挑戰》,對于6G愿景和技術(shù)應用進(jìn)行了系統性展望;韓國政府提出“引領(lǐng)6G商業(yè)化”目標,計劃2028年實(shí)現全球第一個(gè)6G商用;日本發(fā)布B5G推進(jìn)戰略目標,計劃2025年完成6G基礎技術(shù)研究,2030年實(shí)現商用;美國也從2018年啟動(dòng)6G研究,前期研究包括6G芯片、空天海地一體化通信特別是衛星互聯(lián)網(wǎng)通信等。
“目前6G移動(dòng)通信處于孕育初期,愿景需求尚未確定,關(guān)鍵技術(shù)未達成產(chǎn)業(yè)界共識,相關(guān)研究正處在百家爭鳴的階段?!笨萍疾扛辈块L(cháng)相里斌認為。
“面向未來(lái),6G仍然面臨理論創(chuàng )新尚需突破、關(guān)鍵技術(shù)點(diǎn)多面廣、技術(shù)標準存在分化風(fēng)險、產(chǎn)業(yè)基礎需要筑牢、生態(tài)構建更加復雜的挑戰?!秉S宇紅如是說(shuō)。
6G已成為國家戰略競爭的高地,因此,技術(shù)標準面臨分化的風(fēng)險。鄔賀銓提醒稱(chēng),要清醒地認識到,不能因為競爭,不深入對6G的需求研究,不下決心做長(cháng)期的顛覆性原創(chuàng )技術(shù)的研究,急于與國外搶進(jìn)度,脫離市場(chǎng)需要,反而戰略上會(huì )被動(dòng)。
“我們要有不受外界左右的定力?!编w賀銓表示。
總而言之,“6G技術(shù)學(xué)術(shù)研究走向產(chǎn)業(yè)愿景需要一個(gè)過(guò)程”。但是正如相里斌所說(shuō):“我們今天關(guān)于6G新概念、新技術(shù)、新構想的討論都將關(guān)系到明天移動(dòng)通信的面貌,進(jìn)而改變人類(lèi)社會(huì )的面貌?!?/p>