6G，即第六代移動通信標準,，也被稱為第六代移動通信技術,。主要促進的就是物聯(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)絡延遲也可能從毫秒降到微秒級,。
6G，即第六代移動通信標準,，一個概念性無線網(wǎng)絡移動通信技術,，也被稱為第六代移動通信技術。主要促進的就是互聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展,。6G網(wǎng)絡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)絡信號能夠抵達任何一個偏遠的鄉(xiāng)村,，讓深處山區(qū)的病人能接受遠程醫(yī)療，讓孩子們能接受遠程教育,。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)絡的聯(lián)動支持下,，地空全覆蓋網(wǎng)絡還能幫助人類預測天氣、快速應對自然災害等,。
這就是6G未來,。6G通信技術不再是簡單的網(wǎng)絡容量和傳輸速率的突破，它更是為了縮小數(shù)字鴻溝,，實現(xiàn)萬物互聯(lián)這個“終極目標”,，這便是6G的意義。6G的數(shù)據(jù)傳輸速率可能達到5G的50倍,，時延縮短到5G的十分之一,，在峰值速率、時延,、流量密度,、連接數(shù)密度、移動性,、頻譜效率,、定位能力等方面遠優(yōu)于5G。
對于5G人們已經(jīng)不陌生,，從手機到工業(yè)到醫(yī)療各領域都在提及應用5G技術,。但是你真的了解5G嗎?2022年8月10日世界5G大會在哈爾濱盛大啟幕，作為世界上首個5G領域的國際盛會,，本屆大會以“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，迎來了5G新的高光時刻,。
5G的G是英文Generation的縮寫,，也就是“世代”的意思。指第五代移動通信技術(5th Generation Mobile Communication Technology,，簡稱5G)是具有高速率,、低時延和大連接特點的新一代寬帶移動通信技術。5G通訊設施是實現(xiàn)人,、機,、物互聯(lián)的網(wǎng)絡基礎設施。5G的出現(xiàn)是又一次的通信技術革命,，不僅實現(xiàn)人與人,、人與物的連接,，還將實現(xiàn)物與物的連接,。通俗的比喻就如同大哥大變成智能手機，是一種大幅度的技術變革性升級,。
5G的三大類應用場景,，即增強移動寬帶(eMBB)、超高可靠低時延通信(uRLLC)和海量機器類通信(mMTC),。增強移動寬帶(eMBB)主要針對移動互聯(lián)網(wǎng)流量爆炸式增長,，為移動互聯(lián)網(wǎng)用戶提供更加極致的應用體驗。據(jù)相關互聯(lián)網(wǎng)報告顯示,，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的用戶體驗速率達1Gbps,，也就是理論上5G的網(wǎng)速可能達到10000 Mb/s。有了5G以后,，下載一部4K電影,，可能只需要幾秒鐘。
超高可靠低時延通信(uRLLC)主要面向工業(yè)控制,、遠程醫(yī)療,、自動駕駛等對時延和可靠性具有極高要求的垂直行業(yè)應用需求。網(wǎng)絡延遲是目前的4G和寬帶普遍存在的現(xiàn)象,，會導致玩游戲,、看視頻等出現(xiàn)卡頓，在自動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)絡時延低至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,，能實時收發(fā)信息。
海量機器類通信(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)采集為目標的應用需求。5G的用戶連接能力達100萬連接/平方公里,。意味著單位面積內(nèi)能連接更多的設備而不會出現(xiàn)擠爆網(wǎng)絡現(xiàn)象,，從而實現(xiàn)萬物實時智能互聯(lián)。
移動通信已經(jīng)歷了1G,、2G,、3G、4G的發(fā)展,，一直保持著每十年一代技術的發(fā)展規(guī)律,。1G即第一代移動通信系統(tǒng)主要用于提供模擬語音業(yè)務;到2G，實現(xiàn)了模擬通信到數(shù)字通信的過渡,，移動通信走進了千家萬戶;再到3G,、4G，實現(xiàn)了語音業(yè)務到數(shù)據(jù)業(yè)務的轉(zhuǎn)變,，傳輸速率成百倍提升,，促進了移動互聯(lián)網(wǎng)應用的普及和繁榮。
隨著移動互聯(lián)網(wǎng)快速發(fā)展,，新服務,、新業(yè)務不斷涌現(xiàn)，移動數(shù)據(jù)業(yè)務流量爆炸式增長,，5G也就應運而生,。5G作為一種新型移動通信網(wǎng)絡，不僅要解決人與人通信,，為用戶提供增強現(xiàn)實,、虛擬現(xiàn)實、超高清(3D)視頻等更加身臨其境的體驗,，更要解決人與物,、物與物通信問題，滿足移動醫(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)應用需求,。并將滲透到經(jīng)濟社會的各領域,，成為支撐經(jīng)濟社會數(shù)字化、網(wǎng)絡化,、智能化轉(zhuǎn)型的關鍵新型基礎設施,。
5G商用牌照發(fā)牌三年，我國5G網(wǎng)絡建設已經(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Tech Talk 2022三場前沿會議中，專家圍繞未來前瞻技術,、5G下一步演進與6G,、元宇宙等前沿領域進行交流，讓與會者對正在研發(fā)中的6G有了較為清晰的認知,。
6G,，即第六代移動通信標準，也被稱為第六代移動通信技術,。
在2022世界5G大會開始之前,，中國工程院院士、未來移動通信論壇理事長鄔賀銓就對媒體表示,，2019年,，首屆5G大會召開之時,，中國的5G商用牌照剛開始發(fā)放,。2020年、2021年,，是中國的5G應用拓展之年,。而2022年，5G應用到了建立生態(tài)系統(tǒng)的時刻,。那么在5G應用生態(tài)尚在有序推進之際,，探討6G是否為時過早?在論壇首次設置的元宇宙論壇上，建立在6G技術基礎之上受到熱捧的元宇宙,，已經(jīng)顯現(xiàn)出產(chǎn)學研界的共識,。
但通信技術需要一步一個腳印的發(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，已經(jīng)覆蓋全國所有地市一級和所有縣城城區(qū)以及87%的鄉(xiāng)鎮(zhèn)鎮(zhèn)區(qū),。中國的5G移動電話用戶超過4.5億戶,，而且預計到今年年底，我國的5G基站總數(shù)將超過200萬個,。就像中國電信首席專家,、中國電信研究院專家委員會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,，也為5G賦能千行百業(yè)打下了基礎,。
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知，但中國信科集團副總經(jīng)理,、無線移動通信國家重點實驗室主任陳山枝指出,，由于需要支持元宇宙涉及的數(shù)字孿生、萬物互聯(lián)技術,，更廣更精細化的網(wǎng)絡覆蓋將會是6G與5G最為明顯的分野之一,。
6G將實現(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,，然后再做技術驗證和標準化,，最后再到產(chǎn)業(yè)化，現(xiàn)在才剛剛開始,。當前,，6G處于早期愿景研究階段，全球相關組織正在積極討論6G的愿景需求,，并進行關鍵技術的研究,，而6G將全面支撐全社會的數(shù)字化轉(zhuǎn)型，實現(xiàn)智聯(lián)物理世界和數(shù)字世界,。關于6G技術全國各省區(qū)的數(shù)字經(jīng)濟發(fā)展規(guī)劃中已有提到,，包括《黑龍江省“十四五”數(shù)字經(jīng)濟發(fā)展規(guī)劃》?！澳壳叭颥F(xiàn)有的移動通信網(wǎng)絡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)星通信與地面移動通信融合發(fā)展,，應用衛(wèi)星對海洋、森林,、沙漠,、偏遠地區(qū)進行覆蓋，實現(xiàn)星地融合的全球廣域覆蓋,，將是6G的一大標志性變革,。”陳山枝表示。
華為無線網(wǎng)絡產(chǎn)品線副總裁,、6G首席科學家王俊則表示,，6G將不僅是能力的升級，還將進一步發(fā)展超越通信的能力,，在5G三大應用場景基礎上,，擴展人工智能和通信感知兩大應用場景，將深度學習,、機器學習和大數(shù)據(jù)分析等AI能力,，通過AR/VR等沉浸式體驗傳遞給用戶。此外,，業(yè)界目前對于6G的推進時間表基本已有共識,。據(jù)陳山枝介紹，按照移動通信代際的演進規(guī)律,，目前6G處于前沿技術研究階段,，預計到2025年左右開始標準化，到2030年則會形成固定標準,。
數(shù)據(jù)顯示,，全球目前已有200多家運營商部署了5G商用網(wǎng)絡，預計到2022年底全球5G連接數(shù)達到12億左右,。截至今年6月,，我國已建成開通5G基站185.4萬個，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移動用戶數(shù)達到4.55億，5G基站和用戶數(shù)均占全球60%以上,。在應用層面,，5G典型場景融入國民經(jīng)濟97大類中的40個，在礦山,、港口等領域已實現(xiàn)了規(guī)模化應用,。
取得顯著成效的同時,，5G還在持續(xù)演進。在2022世界5G大會上,，中國工程院院士鄔賀銓表示,，5G-Advanced作為5G后續(xù)階段的增強演進，致力于提升個人實時交互體驗,，增強蜂窩物聯(lián)網(wǎng)能力,，不斷探索上行超寬帶、實時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展,。
在標準方面,，今年6月，5G 最為關鍵的技術標準領域迎來重大進展——3GPP Release 17標準宣布凍結(jié),。目前,，面向R17和R18標準的研發(fā)創(chuàng)新在加速，將為更廣泛的行業(yè)應用提供技術基礎,。
高通公司中國區(qū)研發(fā)負責人徐晧表示,，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域的技術,，比如車聯(lián)網(wǎng)技術,、基于5G的無線物聯(lián)網(wǎng)技術、衛(wèi)星天線技術等,，而這些技術又進一步為5G Advanced和6G的發(fā)展奠定了良好的基礎,。技術的演進不會完全按照時間規(guī)劃進行，技術一旦成熟,，產(chǎn)業(yè)就將不遺余力地將其向前推進,。
6G研發(fā)在路上
6G不是5G的簡單升級，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)相關組織正在積極討論6G的愿景需求,，并進行關鍵技術的研究,。
6G會顛覆人們對移動網(wǎng)絡的認知。6G將全面支撐全社會的數(shù)字化轉(zhuǎn)型,，實現(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主任,、IEEE Fellow畢奇看來,，6G愿景包括全域泛在、瞬時極速,、高效節(jié)能,、確定可靠、沉浸全息,、智能普惠,、通感多維和虛實孿生。華為無線網(wǎng)絡產(chǎn)品線副總裁,、6G首席科學家王俊表示,，6G在5G的基礎上會發(fā)展出兩個關鍵場景,，一是智能，二是感知,。因此6G不僅是萬物連接的平臺,，更是一個通算一體、通感一體的平臺,，這個平臺能為企業(yè)和行業(yè)提供更好的智能和應用,，產(chǎn)生社會價值。
6G將以怎樣的形態(tài)出現(xiàn)?對此,，中國信科集團副總經(jīng)理陳山枝提出了6G出現(xiàn)的兩個標志：通過衛(wèi)星通信與地面移動通信融合發(fā)展,，應用衛(wèi)星對海洋、森林,、沙漠,、偏遠地區(qū)進行覆蓋，實現(xiàn)星地融合的全球廣域覆蓋,，這將是6G的標志之一;6G將支持虛擬世界,、沉浸式元宇宙體驗，未來會形成以用戶為中心的6G接入架構(gòu),，這將是6G的第二個標志,。
對于6G的網(wǎng)絡架構(gòu)，國家科技重大專項03專項副總師,、中國移動技術部總經(jīng)理王曉云表示,，中國移動提出了“三體、四層,、五面”的6G架構(gòu)總體設計,，即網(wǎng)絡本體、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視角,，呈現(xiàn)跨域、跨層、多維立體的6G網(wǎng)絡架構(gòu)全視圖,。
在5G向6G演進之路上,，無線網(wǎng)絡和AI的融合是關鍵研究方向之一。中國聯(lián)通科技創(chuàng)新部總經(jīng)理馬紅兵表示,，無線網(wǎng)絡智能化目前向6G內(nèi)生AI方向演進,，隨著數(shù)字接觸、多技能AI,、推薦算法等重大技術突破,，產(chǎn)業(yè)將開啟無線網(wǎng)絡全域智能時代。徐晧也表示,，目前5G和AI之間的交互與融合已成為技術發(fā)展的大勢所趨,，5G具有高速率、高可靠性和低時延的特點,，正在推動萬物互聯(lián)走進行業(yè)與生活,，而這一趨勢帶來的海量數(shù)據(jù)、終端側(cè)算力增強等,，助力AI實現(xiàn)了突飛猛進的發(fā)展,。
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