10年后到來(lái)的6G通信到底有多牛？

雖然現(xiàn)在5G時(shí)代，還沒(méi)有全面進(jìn)入我們的世界，但從5G的基站數(shù)量來(lái)說(shuō)，我國(guó)是世界最多的，已達(dá)到35萬(wàn)余個(gè)，即便是第二快的韓國(guó)也只有15萬(wàn)個(gè)，差了一倍多。加上世界各國(guó)幾乎沒(méi)有5G基站，導(dǎo)致我們的數(shù)量幾乎也是全球5G基站總量的2倍。

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(kāi)6G技術(shù)研發(fā)工作啟動(dòng)會(huì)。

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(kāi)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)。2019年11月3日，科技部會(huì)同發(fā)展改革委、教育部、工業(yè)和信息化部、中科院、自然科學(xué)基金委在北京組織召開(kāi)6G技術(shù)研發(fā)工作啟動(dòng)會(huì)

6G，即第六代移動(dòng)通信標(biāo)準(zhǔn)，一個(gè)概念性無(wú)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(wú)線與衛(wèi)星通信集成的全連接世界。通過(guò)將衛(wèi)星通信整合到6G移動(dòng)通信，實(shí)現(xiàn)全球無(wú)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(cè)天氣、快速應(yīng)對(duì)自然災(zāi)害等。這就是6G未來(lái)。6G通信技術(shù)不再是簡(jiǎn)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(wàn)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(shū)。普遍觀點(diǎn)認(rèn)為，6G將在2030年左右到來(lái)。

在5G發(fā)展中并不出色的日本正在瞄準(zhǔn)6G(第六代通信技術(shù))目標(biāo)，采取多項(xiàng)措施推進(jìn)6G研發(fā)。日本追加預(yù)算中，更是撥款用于促進(jìn)6G研發(fā)，試圖加大力度推進(jìn)6G研發(fā)，在下一個(gè)賽道搶占市場(chǎng)先機(jī)。

日本在4G　LTE及5G標(biāo)準(zhǔn)必要專利的持有率低于中國(guó)及美國(guó)，為了扭轉(zhuǎn)落后局面，日本政府瞄準(zhǔn)了預(yù)計(jì)最早2030年前后實(shí)現(xiàn)的6G。

相比5G，6G有望在超高速通信和可同時(shí)連接設(shè)備數(shù)量等方面的性能提高10倍，同時(shí)通信安全性預(yù)計(jì)也將有飛躍提升，而6G通信的延遲僅相當(dāng)于5G的十分之一。日本期待6G技術(shù)未來(lái)用于醫(yī)療和護(hù)理領(lǐng)域，以及有助于解決勞動(dòng)力短缺等社會(huì)問(wèn)題的技術(shù)基礎(chǔ)設(shè)施。為此，日本已經(jīng)推出一系列措施開(kāi)始發(fā)展6G。

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?

按照芬蘭奧盧大學(xué)發(fā)布的全球首個(gè)6G白皮書(shū)《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(méi)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)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(guò)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)。

全息技術(shù)是一種通過(guò)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(jué)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(guò) 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(lè)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。

此外，6G將使用“空間復(fù)用技術(shù)”，6G基站將可同時(shí)接入數(shù)百個(gè)甚至數(shù)千個(gè)無(wú)線連接，其容量將可達(dá)到5G基站的1000倍。前面說(shuō)到6G將要使用的是太赫茲頻段，雖然這種高頻段頻率資源豐富，系統(tǒng)容量大。但是使用高頻率載波的移動(dòng)通信系統(tǒng)要面臨改善覆蓋和減少干擾的嚴(yán)峻挑戰(zhàn)。

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。”