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,。
對于5G人們已經(jīng)不陌生,從手機(jī)到工業(yè)到醫(yī)療各領(lǐng)域都在提及應(yīng)用5G技術(shù),。但是你真的了解5G嗎?2022年8月10日世界5G大會(huì)在哈爾濱盛大啟幕,,作為世界上首個(gè)5G領(lǐng)域的國際盛會(huì),本屆大會(huì)以“筑5G生態(tài),,促共創(chuàng)共利”為主題,,匯聚世界5G發(fā)展的最新成果和觀點(diǎn),迎來了5G新的高光時(shí)刻,。
5G的G是英文Generation的縮寫,,也就是“世代”的意思。指第五代移動(dòng)通信技術(shù)(5th Generation Mobile Communication Technology,,簡稱5G)是具有高速率,、低時(shí)延和大連接特點(diǎn)的新一代寬帶移動(dòng)通信技術(shù),。5G通訊設(shè)施是實(shí)現(xiàn)人、機(jī),、物互聯(lián)的網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)設(shè)施,。5G的出現(xiàn)是又一次的通信技術(shù)革命,不僅實(shí)現(xiàn)人與人,、人與物的連接,,還將實(shí)現(xiàn)物與物的連接。通俗的比喻就如同大哥大變成智能手機(jī),,是一種大幅度的技術(shù)變革性升級(jí),。
5G的三大類應(yīng)用場景,即增強(qiáng)移動(dòng)寬帶(eMBB),、超高可靠低時(shí)延通信(uRLLC)和海量機(jī)器類通信(mMTC),。增強(qiáng)移動(dòng)寬帶(eMBB)主要針對移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)流量爆炸式增長,為移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)用戶提供更加極致的應(yīng)用體驗(yàn),。據(jù)相關(guān)互聯(lián)網(wǎng)報(bào)告顯示,,世界上較快的4G網(wǎng)速是挪威的(平均63 Mb/s),較快的寬帶網(wǎng)速是新加坡的(平均189 Mb/s),,但它們都沒有5G的網(wǎng)速快,。5G的用戶體驗(yàn)速率達(dá)1Gbps,也就是理論上5G的網(wǎng)速可能達(dá)到10000 Mb/s,。有了5G以后,,下載一部4K電影,可能只需要幾秒鐘,。
超高可靠低時(shí)延通信(uRLLC)主要面向工業(yè)控制,、遠(yuǎn)程醫(yī)療、自動(dòng)駕駛等對時(shí)延和可靠性具有極高要求的垂直行業(yè)應(yīng)用需求,。網(wǎng)絡(luò)延遲是目前的4G和寬帶普遍存在的現(xiàn)象,,會(huì)導(dǎo)致玩游戲、看視頻等出現(xiàn)卡頓,,在自動(dòng)駕駛方面則影響更大,。5G就能很好的解決這一問題。5G的網(wǎng)絡(luò)時(shí)延低至1ms,,也就是1毫秒,。1毫秒什么概念?就是千分之一秒。讓使用者幾乎感覺不到卡頓,,能實(shí)時(shí)收發(fā)信息,。
海量機(jī)器類通信(mMTC)主要面向智慧城市、智能家居、環(huán)境監(jiān)測等以傳感和數(shù)據(jù)采集為目標(biāo)的應(yīng)用需求,。5G的用戶連接能力達(dá)100萬連接/平方公里,。意味著單位面積內(nèi)能連接更多的設(shè)備而不會(huì)出現(xiàn)擠爆網(wǎng)絡(luò)現(xiàn)象,從而實(shí)現(xiàn)萬物實(shí)時(shí)智能互聯(lián),。
移動(dòng)通信已經(jīng)歷了1G,、2G、3G,、4G的發(fā)展,,一直保持著每十年一代技術(shù)的發(fā)展規(guī)律。1G即第一代移動(dòng)通信系統(tǒng)主要用于提供模擬語音業(yè)務(wù);到2G,,實(shí)現(xiàn)了模擬通信到數(shù)字通信的過渡,,移動(dòng)通信走進(jìn)了千家萬戶;再到3G、4G,,實(shí)現(xiàn)了語音業(yè)務(wù)到數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)的轉(zhuǎn)變,,傳輸速率成百倍提升,促進(jìn)了移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用的普及和繁榮,。
隨著移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)快速發(fā)展,,新服務(wù)、新業(yè)務(wù)不斷涌現(xiàn),,移動(dòng)數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)流量爆炸式增長,,5G也就應(yīng)運(yùn)而生。5G作為一種新型移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò),,不僅要解決人與人通信,,為用戶提供增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)、虛擬現(xiàn)實(shí),、超高清(3D)視頻等更加身臨其境的體驗(yàn),,更要解決人與物、物與物通信問題,,滿足移動(dòng)醫(yī)療,、車聯(lián)網(wǎng),、智能家居,、工業(yè)控制、環(huán)境監(jiān)測等物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用需求,。并將滲透到經(jīng)濟(jì)社會(huì)的各領(lǐng)域,,成為支撐經(jīng)濟(jì)社會(huì)數(shù)字化、網(wǎng)絡(luò)化,、智能化轉(zhuǎn)型的關(guān)鍵新型基礎(chǔ)設(shè)施,。
5G商用牌照發(fā)牌三年,我國5G網(wǎng)絡(luò)建設(shè)已經(jīng)取得階段性成就,,而6G的愿景與研發(fā)已在路上,。在不久前舉行的2022世界5G大會(huì)Tech Talk 2022三場前沿會(huì)議中,,專家圍繞未來前瞻技術(shù)、5G下一步演進(jìn)與6G,、元宇宙等前沿領(lǐng)域進(jìn)行交流,,讓與會(huì)者對正在研發(fā)中的6G有了較為清晰的認(rèn)知。
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2022世界5G大會(huì)開始之前,,中國工程院院士,、未來移動(dòng)通信論壇理事長鄔賀銓就對媒體表示,2019年,,首屆5G大會(huì)召開之時(shí),,中國的5G商用牌照剛開始發(fā)放。2020年,、2021年,,是中國的5G應(yīng)用拓展之年。而2022年,,5G應(yīng)用到了建立生態(tài)系統(tǒng)的時(shí)刻,。那么在5G應(yīng)用生態(tài)尚在有序推進(jìn)之際,探討6G是否為時(shí)過早?在論壇首次設(shè)置的元宇宙論壇上,,建立在6G技術(shù)基礎(chǔ)之上受到熱捧的元宇宙,,已經(jīng)顯現(xiàn)出產(chǎn)學(xué)研界的共識(shí)。
但通信技術(shù)需要一步一個(gè)腳印的發(fā)展,。
來自中國信息通信研究院的數(shù)據(jù)顯示,,截至2022年6月底,我國已建成5G基站185.4萬個(gè),,已經(jīng)覆蓋全國所有地市一級(jí)和所有縣城城區(qū)以及87%的鄉(xiāng)鎮(zhèn)鎮(zhèn)區(qū),。中國的5G移動(dòng)電話用戶超過4.5億戶,而且預(yù)計(jì)到今年年底,,我國的5G基站總數(shù)將超過200萬個(gè),。就像中國電信首席專家、中國電信研究院專家委員會(huì)主任畢奇所說的那樣,,中國已成為世界上最大的5G部署國,,占世界5G部署60%份額,與過去換代部署節(jié)奏相比,,5G商業(yè)化進(jìn)程及用戶數(shù)字增長在加速,。
中國建成了全球最大的5G網(wǎng)絡(luò),也為5G賦能千行百業(yè)打下了基礎(chǔ)。
6G與5G究竟有何種不同呢?6G擁有更高的帶寬與速率仍是公眾最為直接的認(rèn)知,,但中國信科集團(tuán)副總經(jīng)理,、無線移動(dòng)通信國家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室主任陳山枝指出,由于需要支持元宇宙涉及的數(shù)字孿生,、萬物互聯(lián)技術(shù),,更廣更精細(xì)化的網(wǎng)絡(luò)覆蓋將會(huì)是6G與5G最為明顯的分野之一。
6G將實(shí)現(xiàn)星地融合
全球廣域覆蓋
正如鄔賀銓所言,,6G研究首先要從需求做起,,然后再做技術(shù)驗(yàn)證和標(biāo)準(zhǔn)化,最后再到產(chǎn)業(yè)化,,現(xiàn)在才剛剛開始,。當(dāng)前,6G處于早期愿景研究階段,,全球相關(guān)組織正在積極討論6G的愿景需求,,并進(jìn)行關(guān)鍵技術(shù)的研究,而6G將全面支撐全社會(huì)的數(shù)字化轉(zhuǎn)型,,實(shí)現(xiàn)智聯(lián)物理世界和數(shù)字世界,。關(guān)于6G技術(shù)全國各省區(qū)的數(shù)字經(jīng)濟(jì)發(fā)展規(guī)劃中已有提到,包括《黑龍江省“十四五”數(shù)字經(jīng)濟(jì)發(fā)展規(guī)劃》,?!澳壳叭颥F(xiàn)有的移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)只覆蓋了陸地表面的20%、地球總面積的6%,,因此,,未來通過衛(wèi)星通信與地面移動(dòng)通信融合發(fā)展,應(yīng)用衛(wèi)星對海洋,、森林,、沙漠、偏遠(yuǎn)地區(qū)進(jìn)行覆蓋,,實(shí)現(xiàn)星地融合的全球廣域覆蓋,,將是6G的一大標(biāo)志性變革?!标惿街Ρ硎?。
華為無線網(wǎng)絡(luò)產(chǎn)品線副總裁、6G首席科學(xué)家王俊則表示,,6G將不僅是能力的升級(jí),,還將進(jìn)一步發(fā)展超越通信的能力,,在5G三大應(yīng)用場景基礎(chǔ)上,,擴(kuò)展人工智能和通信感知兩大應(yīng)用場景,將深度學(xué)習(xí)、機(jī)器學(xué)習(xí)和大數(shù)據(jù)分析等AI能力,,通過AR/VR等沉浸式體驗(yàn)傳遞給用戶,。此外,業(yè)界目前對于6G的推進(jìn)時(shí)間表基本已有共識(shí),。據(jù)陳山枝介紹,,按照移動(dòng)通信代際的演進(jìn)規(guī)律,目前6G處于前沿技術(shù)研究階段,,預(yù)計(jì)到2025年左右開始標(biāo)準(zhǔn)化,,到2030年則會(huì)形成固定標(biāo)準(zhǔn)。
數(shù)據(jù)顯示,,全球目前已有200多家運(yùn)營商部署了5G商用網(wǎng)絡(luò),,預(yù)計(jì)到2022年底全球5G連接數(shù)達(dá)到12億左右。截至今年6月,,我國已建成開通5G基站185.4萬個(gè),,覆蓋全國所有地市、縣城城區(qū)和92%的鄉(xiāng)鎮(zhèn)鎮(zhèn)區(qū),。5G移動(dòng)用戶數(shù)達(dá)到4.55億,,5G基站和用戶數(shù)均占全球60%以上。在應(yīng)用層面,,5G典型場景融入國民經(jīng)濟(jì)97大類中的40個(gè),,在礦山、港口等領(lǐng)域已實(shí)現(xiàn)了規(guī)?;瘧?yīng)用,。
取得顯著成效的同時(shí),5G還在持續(xù)演進(jìn),。在2022世界5G大會(huì)上,,中國工程院院士鄔賀銓表示,5G-Advanced作為5G后續(xù)階段的增強(qiáng)演進(jìn),,致力于提升個(gè)人實(shí)時(shí)交互體驗(yàn),,增強(qiáng)蜂窩物聯(lián)網(wǎng)能力,不斷探索上行超寬帶,、實(shí)時(shí)寬帶交互和感知定位等新場景,,基站的低碳也取得了可喜的進(jìn)展。
在標(biāo)準(zhǔn)方面,,今年6月,,5G 最為關(guān)鍵的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)領(lǐng)域迎來重大進(jìn)展——3GPP Release 17標(biāo)準(zhǔn)宣布凍結(jié)。目前,,面向R17和R18標(biāo)準(zhǔn)的研發(fā)創(chuàng)新在加速,,將為更廣泛的行業(yè)應(yīng)用提供技術(shù)基礎(chǔ),。
高通公司中國區(qū)研發(fā)負(fù)責(zé)人徐晧表示,在Release 15打造的靈活的頻譜框架之上,,Release 16和Release 17不斷引入新的面向垂直領(lǐng)域的技術(shù),,比如車聯(lián)網(wǎng)技術(shù)、基于5G的無線物聯(lián)網(wǎng)技術(shù),、衛(wèi)星天線技術(shù)等,,而這些技術(shù)又進(jìn)一步為5G Advanced和6G的發(fā)展奠定了良好的基礎(chǔ)。技術(shù)的演進(jìn)不會(huì)完全按照時(shí)間規(guī)劃進(jìn)行,,技術(shù)一旦成熟,,產(chǎn)業(yè)就將不遺余力地將其向前推進(jìn)。
6G研發(fā)在路上
6G不是5G的簡單升級(jí),,而是跨越式提升,。目前,產(chǎn)業(yè)正處于6G的早期愿景研究階段,,產(chǎn)業(yè)相關(guān)組織正在積極討論6G的愿景需求,,并進(jìn)行關(guān)鍵技術(shù)的研究。
6G會(huì)顛覆人們對移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)的認(rèn)知,。6G將全面支撐全社會(huì)的數(shù)字化轉(zhuǎn)型,,實(shí)現(xiàn)智聯(lián)物理世界和數(shù)字世界。在中國電信首席專家,、中國電信研究院專家委員會(huì)主任,、IEEE Fellow畢奇看來,6G愿景包括全域泛在,、瞬時(shí)極速,、高效節(jié)能、確定可靠,、沉浸全息,、智能普惠、通感多維和虛實(shí)孿生,。華為無線網(wǎng)絡(luò)產(chǎn)品線副總裁,、6G首席科學(xué)家王俊表示,6G在5G的基礎(chǔ)上會(huì)發(fā)展出兩個(gè)關(guān)鍵場景,,一是智能,,二是感知。因此6G不僅是萬物連接的平臺(tái),,更是一個(gè)通算一體,、通感一體的平臺(tái),這個(gè)平臺(tái)能為企業(yè)和行業(yè)提供更好的智能和應(yīng)用,,產(chǎn)生社會(huì)價(jià)值,。
6G將以怎樣的形態(tài)出現(xiàn)?對此,,中國信科集團(tuán)副總經(jīng)理陳山枝提出了6G出現(xiàn)的兩個(gè)標(biāo)志:通過衛(wèi)星通信與地面移動(dòng)通信融合發(fā)展,應(yīng)用衛(wèi)星對海洋,、森林、沙漠,、偏遠(yuǎn)地區(qū)進(jìn)行覆蓋,,實(shí)現(xiàn)星地融合的全球廣域覆蓋,這將是6G的標(biāo)志之一;6G將支持虛擬世界,、沉浸式元宇宙體驗(yàn),,未來會(huì)形成以用戶為中心的6G接入架構(gòu),這將是6G的第二個(gè)標(biāo)志,。
對于6G的網(wǎng)絡(luò)架構(gòu),,國家科技重大專項(xiàng)03專項(xiàng)副總師、中國移動(dòng)技術(shù)部總經(jīng)理王曉云表示,,中國移動(dòng)提出了“三體,、四層、五面”的6G架構(gòu)總體設(shè)計(jì),,即網(wǎng)絡(luò)本體,、管理編排體、數(shù)字孿生體,,資源與算力層,、路由與控制層、服務(wù)化功能層,、使能層,,控制面、用戶面,、數(shù)據(jù)面,、智能面、安全面,,從空間視圖,、邏輯視圖與功能視圖三個(gè)視角,呈現(xiàn)跨域,、跨層,、多維立體的6G網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)全視圖。
在5G向6G演進(jìn)之路上,,無線網(wǎng)絡(luò)和AI的融合是關(guān)鍵研究方向之一,。中國聯(lián)通科技創(chuàng)新部總經(jīng)理馬紅兵表示,無線網(wǎng)絡(luò)智能化目前向6G內(nèi)生AI方向演進(jìn),,隨著數(shù)字接觸,、多技能AI,、推薦算法等重大技術(shù)突破,產(chǎn)業(yè)將開啟無線網(wǎng)絡(luò)全域智能時(shí)代,。徐晧也表示,,目前5G和AI之間的交互與融合已成為技術(shù)發(fā)展的大勢所趨,5G具有高速率,、高可靠性和低時(shí)延的特點(diǎn),,正在推動(dòng)萬物互聯(lián)走進(jìn)行業(yè)與生活,而這一趨勢帶來的海量數(shù)據(jù),、終端側(cè)算力增強(qiáng)等,,助力AI實(shí)現(xiàn)了突飛猛進(jìn)的發(fā)展。
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