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N o .8 廳6G在路上文/本 刊 记 者 丹 妮 图/受访者提供在今年6月初举行的第31届中国国际信息通信 展览会上，工业和信息化部党组书记、部长金壮龙 指出，近十年来，我国信息通信业取得了跨越式发 展，建成全球规模最大、技术领先的网络基础设 施，移动通信网络实现从“3G突破”“4G 同步”到“5G引领”的跨越。接下来，我们要优化基础设施 布局，加速信息技术赋能，加快培育新兴产业，前 瞻布局下一代互联网等前沿领域，全面推进6G技术 研发，抢占未来发展新优势。与此同时，国际电信联盟无线电通信部门5D工 作 组（ITU-R WP5D)召开第41次会议，ITU-R WP5D 如 期 完 成 了 未来技术趋势研宄报告的撰 写，内容涉及6G重点技术研宄方向，标志着全球在 该方向达成初步共识，关键技术逐渐聚集，6G 的部 署探索进入实质性开拓阶段。4G/5G到6G的技术更迭自上世纪80年代以来，移动通信基本上以十年 为周期出现新一代革命性技术，持续加快信息产业 的迭代升级，不断推动经济社会的繁荣发展，如今 已成为连接人类社会不可或缺的基础信息网络。在 通信行业不同代际周期的更迭中，中国逐渐迎来了 从 1G落后、2G跟随、3G突破、4G并跑到5G领先可 期的通信领域全产业链发展机遇。据了解，当前全球新一轮科技革命和产业变革 正在加速演进，人 工 智 能（AI)、VR/A R、三维(3D)媒体和物联网等新一代信息通信技术的广泛应 用产生了巨大的传输数据。此外，在制造、交通、教育、医疗和商业等社 会的各个领域，智能化正成为不可逆的趋势。为了 实现智慧城市的愿景，数百万个传感器将被嵌入到 城市中的车辆、楼房、工厂、道路、家居和其他环 境中，需要具有可靠连接性的无线高速通信方式来 支持这些应用。随着通信需求的提升，移动通信从 1G逐步发展至现在的5G,并且5G 己经在全球范围内 开始大规模部署。我们今天拥有的手机互联网技术主要基于4G,这是一种于2009年底首次推出的无线标准。4G从根 本上提高了我们手机上的数据速度，允许用户进行 在线活动，如流媒体高清视频和珊频游戏。目前的5G速度在40到 1000Mbps之间，具体取 决于用户所在的5G 网络类型。通过利用毫米波频 谱和波束成形等技术，专家估计5G 最终可能达到 高达10000Mbps的最大速度。无论5G是否达到这个 目标，无线公司现在都不再仅仅为我们的手机提 供服务，而是计划将5G用于工业，商业，医疗保 健和远程工作的其他应用。带来的产业价值将从 千亿、万亿狂奔，前景广阔。23主题策划Topic5G与4G相比，能够提供新功能并实现更好的服 务质量(QoS)。尽管如此，以数据为中心的智能化 系统的快速增长对5G无线系统的能力带来了巨大挑 战。例如要保证虚拟现实(VR)设备良好的用户体 验，至少需要10Gbps的数据速率，这己经是超越 5G(B5G)后才能实现的目标。为了克服5G应对新挑战的性能限制，需要开发 具有新功能特性的6G无线系统。一方面，6G要实现 对传统蜂窝网络所有功能的融合，例如支持网络致 密化、高吞吐量、高可靠性、低能耗以及大规模连 接。另一方面，6G将运用新技术实现服务和业务的 拓展，包括AI、智能可穿戴设备、自动驾驶汽车、扩展现实(XR)和3D投影等。6G的关键技术突破6G是第六代无线通信技术的简称，它使用更高 的频段和敏捷的基于云的网络技术，提供破纪录的 速度和微秒级延迟。6G 的主要优点是能够促进手 机、计算机、可穿戴设备、机器人等能够在任何时 间、任何地点与任何通信介质即时通信。如太赫兹 波和边缘计算等技术将允许可穿戴智能设备、元界 工具、自动化基础设施，以及其他超出我们想象范 围外的事物的广泛应用。2019年，美国联邦通信委员会（FCC)允许公 司开始试验所谓的“太赫兹波”或“亚毫米波”，从而打开了通往潜在6G 未来的大门。这些是落在 95GHz到3THz(太赫兹）频谱中的无线电频段，太赫 兹波的频率高于毫米波，毫米波如今是一种为解决 网络拥塞和带宽限制的圣杯解决方案。5G的高级版本依靠毫米波频段以超快的速度和 最小的响应时间传输大量数据，在理论上使开发自 动驾驶汽车和远程手术等技术成为可能。问题是毫 米波只能在短距离内工作，需要发射器和用户之间 保 持“可视”距离，太赫兹波的范围甚至更弱。但 是，如果它们可以通过一些新颖的网络方法得到适 当的利用，它可以为通过6G无线网络进行复杂的活 动提供更多容量。6G基站是用于接收和传输蜂窝信号的无线通信 站。虽然6G基站还没有出现，但4G LTE和5G网络使 用蜂窝塔和“小型蜂窝”（安装在街角和电线杆上的小型发射器）将互联网和蜂窝数据传输到我们的 手机和其他无线设备，也就是说6G 的组网趋势和 5G 的超密集组网一样，大量的网络设备，大量的微 小区，同时也有宏小区，通过更新更强的交互技 术，实现负载均衡，覆盖互补，干扰规避等等。尤其是随着太空中高、低轨道通信卫星技术的 发展和带宽的突破，占地球面积百分之九十以上的 海洋山区将实现无缝覆盖（我国己经成功进行了这 类通信卫星的发射），这些不仅仅是猜想，以现在 的技术发展速度，6G真正到来的时间，己经超出了 我们现在的想象。一些专家认为，6G网络有朝一日可以让用户在 互联网设备上达到每秒1太 比 特（Tbps)的最大速 度。这比当今大多数家庭互联网网络上最快的速度 1Gbps快一千倍，比假设的5G 最高速度10Gbps快 100倍。这是一个乐观的猜测，我们离达到这些速 度还有很长的路要走。不过，从根本上说，研宄人 员预测6G将强调极高的带宽和可靠性。通过6G，互 联网可实现即时和持续的访问，真正融入生活的方 方面面，做到万物智联。6G概念及愿景白皮书指出，为集中产业界 力量突破6G潜在关键技术，推动我国6G通信设备和 终端形成产业规模，在国际产业分工体系中占据有 利地位。我们还需要在以下三方面作出努力：一是加大资金投入，设立多个细分领域专项 课题组，鼓励产业链企业集中突破下一代信道编 码、新一代天线射频、太赫兹通信、软件无线电、卫 星互联网、人工智能、区块链、动态频谱共享等关 键技术。二是积极推进关键产业基础储备，尤其是半 导体材料等基础领域和高频器件等前沿领域，通 过政策、资金倾斜鼓励高频段、大带宽的射频器 件、测量仪器设备厂商开展专项技术突破。三是鼓励企业进行6G应用场景的前瞻研究 和应用试验，积极引导相关企业开展跨行业协作,促进产业链各方协同发展形成合力，打造上下游 生态环境。24N o .8 廳与多技术融合的应用期待随着5G 的兴起，自动驾驶汽车和无人机、遥控 工厂以及人工智能（AI)的其他应用得到了很多讨 论。预计6G的出现将使这更加重要，一些专家认为 需要人工智能来保持这一切的协调和平稳运行。虚 拟现实有望在5G中发挥重要作用，但这仅仅是个开 始。6G会是一个完全集成的、基于互联网的系统，允许消费者、设备、车辆和周围环境之间进行即时 通信。根据研宄论文和电信专家的说法，6G采用了最 初用于手机的技术，并将其应用于更广泛的用途，包括各种物理空间，山、海、林及交通，医疗保 健，农业和智能家居网络等。在这个过程中，让人 们将开始体验互联网和日常生活之间的无缝连接。相比于5G，6G主要有三大特点：更快的速度、更大的频谱和更低的延迟。这些特性将会带来许多新的应用场景，以下 是一些与多行业技术融合后产生的应用可能性：自动驾驶汽车自动驾驶汽车在6G网络中，每辆车都 将配备许多传感器，包括相机、激光扫描仪、可能用于三维成像的太赫兹宽带阵列成像设 备、里程表和惯性测量单元。基于全息通信的X R基于全息通信的X R 随着技术的快速发展，可以预期10年以后(2030)，信息交互形 式将进_ 步由AR/VR逐步演进至高保真扩展 现实(XR)交互为主，甚至是基于全息通信的 信息交互，最终将全面实现无线全息通信。边 缘 计 算边 缘 计 算 6G网络的超低延迟和高速 度，使得边缘计算变得更加普及。通过远程数 据处理和边缘计算，我们能够更高效地进行 实时数据分析。人 机 融 合人 机 融 合 6G将大大提高交互式技术的 响应速度，从而更加加深人和机器的融合。智 能家居、智能医疗等应用领域将得到极具潜 力的提升。联网智能化联网智能化6G技术可以大幅提升物联 网的数据传输容量和每次数据传输的可靠 性，从而实现更智能化的设备联动和应用。生 物 医 疗生 物 医 疗在生命科学、医疗、药物探索 等领域，6G技术可以支持诸如移动健康监 测、远程手术和个性化医疗等创新应用。新型智慧城市新型智慧城市作为城市群的基础设施 之一，6G将采用统一网络架构，引入新业务 场景，构建更高效更完备的网络。人工智能(AI)深度融入6G系统，将在高效传输、无缝 组网、内生安全、大规模部署、自动维护等多 个层面得到实际应用。全域应急通信抢险全域应急通信抢险6G将由地基、海基、空基和天基网络构建成分布式跨地域、跨空 域、跨海域的空一天一海一地一体化网络。依托其覆盖范围广、灵活部署、超低功耗、超 高精度和不易受地面灾害影响等特点，6G通 信网络在应急通信抢险、“无人区”实时监测 等领域应用前景广阔。总之，6G技术的应用前景非常广阔，涉及多个 领域和行业。随着技术发展的深入，我们相信6G技 术将会在未来几年内逐渐成熟并得到广泛应用。有专家称，我们今天所说的6G还尚处在理论和试 验阶段。从世界来看，5G无线通信网络仍处于部署的 早期阶段。中国应该是第一梯队，因为我彳I 有完整的 知识产权和设备制造供应企业，华为、中兴就是杰出 代表。美画哂方比较着急，想 跨 财 炒 作 6G概念，马斯克的星链也实现了一些功能。通信公司都己经在 廳 未 来，这是出于竞争话语权的需要。从技术上讲，6G现在还不存在，但正如专家所 想象的那样，6G是无线技术的下一阶段，它结合了 边缘计算和人工智能等新方法，以帮助打造一种全 新的互联网类型。大多数专家估计，考虑到新的无线通信标准大 约每十年出现一次，6G预计将在2030年左右推出。但没有什么是一成不变的一即使是“6G”这个词 也可能在某个时候失宠并被其他东西所取代。一些 专家谈论6G技术的原因是，互联网技术总体上正在 发生重大变化。业界普遍期待，6G网络将在安全可 信的基础上实现能效的大幅提升，最终实现“万物 智联、数字孪生”的美好世界。25