未來 6G 技術(shù)的發(fā)展，將會(huì)提供更強(qiáng)的通信網(wǎng)絡(luò)

6G，即第六代移動(dòng)通信標(biāo)準(zhǔn)，也被稱為第六代移動(dòng)通信技術(shù)。主要促進(jìn)的就是物聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展 [1-2] 。截至2019年11月，6G仍在開發(fā)階段。6G的傳輸能力可能比5G提升100倍，網(wǎng)絡(luò)延遲也可能從毫秒降到微秒級(jí)。

6G，即第六代移動(dòng)通信標(biāo)準(zhǔn)，一個(gè)概念性無線網(wǎng)絡(luò)移動(dòng)通信技術(shù)，也被稱為第六代移動(dòng)通信技術(shù)。主要促進(jìn)的就是互聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展。

6G網(wǎng)絡(luò)將是一個(gè)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(dòng)通信，實(shí)現(xiàn)全球無縫覆蓋，網(wǎng)絡(luò)信號(hào)能夠抵達(dá)任何一個(gè)偏遠(yuǎn)的鄉(xiāng)村，讓深處山區(qū)的病人能接受遠(yuǎn)程醫(yī)療，讓孩子們能接受遠(yuǎn)程教育。此外，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)和6G地面網(wǎng)絡(luò)的聯(lián)動(dòng)支持下，地空全覆蓋網(wǎng)絡(luò)還能幫助人類預(yù)測天氣、快速應(yīng)對(duì)自然災(zāi)害等。這就是6G未來。6G通信技術(shù)不再是簡單的網(wǎng)絡(luò)容量和傳輸速率的突破，它更是為了縮小數(shù)字鴻溝，實(shí)現(xiàn)萬物互聯(lián)這個(gè)“終極目標(biāo)”，這便是6G的意義。

6G的數(shù)據(jù)傳輸速率可能達(dá)到5G的50倍，時(shí)延縮短到5G的十分之一，在峰值速率、時(shí)延、流量密度、連接數(shù)密度、移動(dòng)性、頻譜效率、定位能力等方面遠(yuǎn)優(yōu)于5G。

近年，隨著全息技術(shù)的發(fā)展應(yīng)用，全息通信正在逐步走向可能。全息顯示技術(shù)利用干涉法記錄物體表面散射光波的相位和振幅等信息，再利用衍射原理重建物體的三維圖像。全息通信是利用全息顯示技術(shù)，捕獲處于遠(yuǎn)程位置的人和周圍物體的圖像，通過網(wǎng)絡(luò)傳輸全息數(shù)據(jù)，在終端處使用激光束投射，以全息圖的方式投影出實(shí)時(shí)的動(dòng)態(tài)立體影像，并能夠與之交互的新型通信方式。未來 6G 技術(shù)的發(fā)展，將會(huì)提供更強(qiáng)的通信網(wǎng)絡(luò)，這將逐步讓全息通信業(yè)務(wù)的發(fā)展應(yīng)用成為可能。

本期的智能內(nèi)參，我們中國移動(dòng)研究院的報(bào)告《6G 全息通信業(yè)務(wù)發(fā)展趨勢白皮書》，對(duì)全息通信的技術(shù)衍進(jìn)、應(yīng)用場景及網(wǎng)絡(luò)需求和產(chǎn)業(yè)發(fā)展方面進(jìn)行了研究分析。

在今日舉行的2022中國移動(dòng)全球合作伙伴大會(huì)“信息通信重大前沿科技創(chuàng)新論壇”上，華為無線CTO兼5G首席科學(xué)家童文博士發(fā)表了《應(yīng)用基礎(chǔ)設(shè)施研究方向與思考兼議未來十年移動(dòng)通信根技術(shù)創(chuàng)新》的演講，深入剖析了6G時(shí)代移動(dòng)通信技術(shù)所面臨的危機(jī)和突破的方向。

“6G不僅僅是一個(gè)斷代技術(shù)，它的誕生將對(duì)我們未來每個(gè)人的生活和工作產(chǎn)生深刻影響?！彼劦剑氨葼枴どw茨曾說過，人們往往過高地估計(jì)未來3到5年的技術(shù)發(fā)展，相反，人們往往會(huì)過低地估計(jì)未來10到20年的技術(shù)發(fā)展。這是因?yàn)?0到20年的時(shí)間窗足以孕育產(chǎn)業(yè)和市場斷裂式的技術(shù)原創(chuàng)，對(duì)于6G我們應(yīng)該有對(duì)原創(chuàng)的斷裂式技術(shù)的追求和勇氣?！?

首先，首先經(jīng)過70多年的發(fā)展，香農(nóng)理論的時(shí)代已經(jīng)結(jié)束，通信理論的探索將進(jìn)入“后香農(nóng)理論”的全新階段。在這個(gè)階段需要重新審視智能通信的度量——不是度量信息而是度量意圖，通信的本體將是推理和決策的目的而非比特。

童文指出，基于深度學(xué)習(xí)理論和實(shí)踐的重大進(jìn)展，突破口是圖靈機(jī)對(duì)信息的可計(jì)算性進(jìn)一步前進(jìn)和發(fā)展為神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)對(duì)信息的意義和意圖的可學(xué)習(xí)性。因此通過計(jì)算，可以把通信提升到效能和效益的層次上，這樣在萬物互聯(lián)的世界里重新定義機(jī)器與機(jī)器的通信，而成為6G通信的新基礎(chǔ)核心基石。

其次，移動(dòng)通信回歸到通信載體的無線電波傳播的原理上。承載信息比特只是無線電波傳播的其中一個(gè)特性，無線電波在物理世界的傳播有更為復(fù)雜的效應(yīng)，如反射、折射甚至繞射，對(duì)于這些傳播特性進(jìn)行信號(hào)處理，就可以構(gòu)建物理世界的數(shù)字孿生，這個(gè)過程是自動(dòng)的、實(shí)時(shí)的。

運(yùn)營商可以基于數(shù)字孿生的資產(chǎn)，提供各種各樣新的增值服務(wù)，從這個(gè)視角可以對(duì)寶貴的頻譜資源使用進(jìn)行重新規(guī)劃，也就是低頻段重連接、輕感知，高頻段重感知、弱連接;另一方面，網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)設(shè)施提供廣域的感知，移動(dòng)終端提供局域細(xì)節(jié)的感知，獲得成像。這個(gè)應(yīng)用基礎(chǔ)理論的突破將是6G無線技術(shù)的一個(gè)斷代的標(biāo)志。

近日，由未來移動(dòng)通信論壇和紫金山實(shí)驗(yàn)室共同主辦的全球6G技術(shù)大會(huì)發(fā)布了《面向6G時(shí)代的先進(jìn)技術(shù)初探：量子信息技術(shù)》白皮書，聚焦量子信息技術(shù)在6G時(shí)代通信系統(tǒng)的探索與應(yīng)用。

6G將構(gòu)建人、機(jī)、物智能高效互聯(lián)的新型網(wǎng)絡(luò)，在大幅提升網(wǎng)絡(luò)能力基礎(chǔ)上，具備內(nèi)生智能、多維感知、數(shù)字孿生、內(nèi)生網(wǎng)絡(luò)安全等新功能。一方面，網(wǎng)絡(luò)安全在移動(dòng)通信系統(tǒng)中具有重要性，量子密碼學(xué)成為保護(hù)關(guān)鍵信息的潛在解決方案，因此6G時(shí)代離不開量子安全通信的研發(fā)與場景應(yīng)用。另一方面，6G通信系統(tǒng)的性能成倍提升，創(chuàng)新型業(yè)務(wù)豐富多樣，要求信息處理能力革命性提升，由此量子機(jī)器學(xué)習(xí)可應(yīng)用于解決通信系統(tǒng)的不同層次問題。

在5G邁向商用化的背景下，圍繞新一代通信技術(shù)6G的競爭已拉開序幕;各國目前發(fā)布的6G初步商用化預(yù)期在2029-2030年左右，國內(nèi)外的標(biāo)準(zhǔn)組織、運(yùn)營商、通信產(chǎn)品制造商等都在積極布局，歸根結(jié)底是因?yàn)?G與太赫茲通信、虛擬空間、量子、人工智能(AI)等下一代核心技術(shù)密切相關(guān)。

6G，即第六代移動(dòng)通信標(biāo)準(zhǔn)，也被稱為第六代移動(dòng)通信技術(shù)，在傳輸速度上，6G網(wǎng)絡(luò)將比5G快將近100倍，最高速度預(yù)計(jì)可以達(dá)到每秒1TB/S,能實(shí)現(xiàn)極低時(shí)延，具有極高的安全性和定位精準(zhǔn)度，6G通信技術(shù)不再是簡單的網(wǎng)絡(luò)容量和傳輸速率的突破，它目的是為了縮小數(shù)字鴻溝，實(shí)現(xiàn)萬物互聯(lián)這個(gè)“終極目標(biāo)”。 2021年9月16日，IMT-2030(6G)推進(jìn)組6G研討會(huì)在京開幕。在“全球6G進(jìn)展”主題環(huán)節(jié)，中國信通院院長王志勤主持并介紹了IMT-2030(6G)推進(jìn)組的工作進(jìn)展，隨后，IMT-2030(6G)推進(jìn)組發(fā)布了《6G網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)愿景與關(guān)鍵技術(shù)展望》白皮書，該白皮書是全球首個(gè)多方聯(lián)合發(fā)布的6G網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)白皮書，由IMT-2030(6G)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)組34家單位共同完成。