6G是(shì)什(shén)麽？

最早公開(kāi)提出6G概念的(de)是(shì)英國(guó)電(d'&<₩iàn)信集團（BT）首席網絡架構師(sh ₹ī) Neil McRae，他(tā)認為(wèi)：6G就(jiù)是(&∏∏βshì)“5G+衛星網絡”，通(tōng)過衛星讓5G信号不(bù)需要€'₩(yào)基站(zhàn)就(jiù)能(néngβ  )實現(xiàn)全球覆蓋，從(cóng)而實現(γ✔≠↓xiàn)更加廉價且快(kuài)捷的(de)互聯網連接，讓☆¥↑全球的(de)網絡真正成為(wèi)一(yī)個(gè)整體(  φtǐ)。

基于Neil McRae的(de)全球網絡構想，學界、産業(y♠"©è)界從(cóng)不(bù)同角度對(duì)6G進行(xín∞★g)了(le)展望，他(tā)們共同的(de)指向←∞₹¥是(shì)，6G的(de)通(tōng)信指标将比5G高(gāo)1§•≈€0-100倍，6G網絡不(bù)僅具備高(gāo)速率、大(dà)帶寬、低(‌£dī)延時(shí)，還(hái)将在傳感、成像和(hé)定位方面©​爆發出巨大(dà)的(de)能(néng)量。

北(běi)京大(dà)學胡國(guó)慶博∑'&§士分(fēn)析：與5G相(xiàng)比，6G将¶‌包含移動蜂窩、衛星通(tōng)信、無人(rén)機(jī)通(tō∑£ng)信、可(kě)見(jiàn)光(guāng)通(tōng₹♣)信等多(duō)種網絡接入方式，構建空(kōngφ"<€)天海(hǎi)地(dì)一(yī)體(tǐ)化(huà)網絡，實現(xi¥↓↕±àn)全球無縫連接。不(bù)僅在傳輸速率、端到(dà‍¶•®o)端時(shí)延、可(kě)靠性、連₹ ≤接數(shù)密度等方面比5G會(huì)有(yǒu)大(dà)✔ε♦¥幅度提升，6G還(hái)将與人(rén)工(gōng)智能(néng)技€‌‌π(jì)術(shù)深度融合，構建智能(néng)化(hu"Ω •à)網絡，實現(xiàn)物(wù)理(lǐ)世界和→≠β☆(hé)虛拟世界的(de)鏈接，實現(xiàn)人(rén)-機(jī)₩ -物(wù)-虛拟空(kōng)間(jiān)互聯互通(t✘∑'​ōng)，為(wèi)元宇宙打下(xià)堅實根§∞基。

我國(guó)IMT-2030（6G）推進組發布的(☆£§de)《6G總體(tǐ)願景與潛在關鍵技(σ jì)術(shù)》白(bái)皮書(shūπ‌)講到(dào)：6G将在5G基礎上(s★™​hàng)從(cóng)服務于人(rén)、人(rén)與物(wù)，進一(♣♠↔‍yī)步拓展到(dào)支撐智能(néng)體(tǐβγ )的(de)高(gāo)效互聯，實現(xiàn)由萬物(wù)互聯β↕‍&到(dào)萬物(wù)智聯的(de)躍遷，最終助力™∏Ωα人(rén)類社會(huì)實現(xiàn)“萬' 物(wù)智聯、數(shù)字孿生(shēng≤↕£)”的(de)美(měi)好(hǎo)願景 ∏♠₹。

5G→6G

5G作(zuò)為(wèi)新一(yī)¥₹→∑輪科(kē)技(jì)革命最具代表性的(de®&>)技(jì)術(shù)之一(yī)，與過&↔去(qù)的(de)四代網絡技(jì)術(βλshù)相(xiàng)比，其優勢在于它的(de)三大(dà)™λ應用(yòng)場(chǎng)景：增強型移動φ∏寬帶、超可(kě)靠低(dī)時(shí)延和®¥↑(hé)海(hǎi)量機(jī)器(qì)類通(tōng)信©Ω。

而華為(wèi)無線技(jì)術(shù)實驗室技(∏♣↔jì)術(shù)專家(jiā)王俊認為(≠←•wèi)，“6G将在5G的(de)三大(d®$à)應用(yòng)場(chǎng)景基礎上(s ∑★hàng)，加上(shàng)人(rén)工(gōng)智能(néng)、感€λ知(zhī)兩大(dà)應用(yòng)場(chǎng)景，并且包括超高(gā<&↔₽o)速、超可(kě)靠、超大(dà)規模以及連接AI和(hé)☆σ通(tōng)信感知(zhī)在內(nèi)的(de)五大(d® ↑₩à)典型場(chǎng)景。”

可(kě)以預見(jiàn)，未來(lái)的(×↓≈<de)6G網絡并不(bù)僅僅是(shì)5G三大(d™>‍≈à)特性的(de)增強版，還(hái)會(hu£♦σ→ì)“進一(yī)步發展出超越通(tōn©☆'g)信的(de)能(néng)力”。

從(cóng)移動通(tōng)信發展曆€≥史來(lái)看(kàn)，從(cóng)1G到(dà₹←o)5G都(dōu)是(shì)以地(dì)面δ±✘™移動通(tōng)信網絡為(wèi)主體(tǐ)，而6G将→ ∞£向多(duō)網融合的(de)方向發展，實現(xiàγ☆ n)全域立體(tǐ)覆蓋，最具革命性的(de)進步将是(shì)天基網絡如(∏→rú)何與蜂窩移動通(tōng)信這(zhè)樣的(de)地(dì)基‍↑±→網絡融合，構建空(kōng)天地(dì)一(yī)體Ω₽<↓(tǐ)化(huà)的(de)網絡，以實現(xiàn)無縫接入、無$§☆所不(bù)達。 

6G VS 5G

▲ 圖源：網絡

5G作(zuò)為(wèi)4G的(de)✔₹延伸，也(yě)具有(yǒu)明(míng)顯的(de)高(gāo)₽±₩€速率，低(dī)時(shí)延、大(dà)容量等特征，例π♥₽★如(rú)：傳輸速度可(kě)達20Gbps；時(shí)÷≈§ 延低(dī)至1ms；5G室內(nèi)定位精度3.5GHz頻(pín≥β→‍)段下(xià)在5m左右，毫米波定位精度可(kě)以達‌φ∑±到(dào)3m……但(dàn)6G與之相(xiàng)較，'✘♠α優勢更為(wèi)突出。

• 傳輸速度提升到(dào)100Gbps-1Tbps；

• 定位精度達到(dào)室內(nèi)10cm，室外(♦ Ωwài)1m；

• 能(néng)源效率提升10倍；

• 故障率降低(dī)到(dào)百萬分(fēn)之一(yī™↑ ♦)；

• 容量提升1000-10000倍；

• 接入設備密度達到(dào)100個(gè)♦©™&每立方米；

• 電(diàn)池壽命達到(dào)20年 £×(nián)；

• 網絡延時(shí)降低(dī)到(dào)0.1ms。

▲ 圖源：網絡

6G有(yǒu)望在哪些(xiē)場(chǎng)景應用(yòng)？

作(zuò)為(wèi)新一(yī)代移動通(tōng)信技(jì)術​✘(shù)，它的(de)相(xiàng)關應用(€Ω★¥yòng)場(chǎng)景将如(rú)¶ 何改變我們的(de)生(shēng)活？

1.沉浸式雲XR

擴展現(xiàn)實（XR）是(shì)虛拟現(xiàn)實（V♥>♠R）、增強現(xiàn)實（AR）和(hé)混合現(xiàn)實✔↔（MR）等技(jì)術(shù)的(de)統稱。XR技(j♠≠ ì)術(shù)在不(bù)斷開(kāi)發和(h®​✘é)探索中，其潛力巨大(dà)，但(dàn)應用(yòng)到(dào)現(♦<$≤xiàn)實生(shēng)活中來(lái)ε&有(yǒu)一(yī)個(gè)障礙就(jiù)是(shì)₹✔☆σ硬件(jiàn)。理(lǐ)想化(huà)的(d≥☆§ e)XR技(jì)術(shù)要(yào)求更為(wèγ£i)先進的(de)硬件(jiàn)，移動設備的(de)↓©±體(tǐ)積要(yào)小(xiǎo)巧輕便，同時(shí)算(suàn)力也$≠α↑(yě)要(yào)很(hěn)強大(dà)。雲化(hu≤π₽à)XR系統可(kě)以降低(dī)XR終端設備的(§→<'de)計(jì)算(suàn)負荷和(hé)能(néng)耗<β∑。擺脫了(le)線纜的(de)束縛，XR終端設備将變↕¥ε‍得(de)更輕便、更智能(néng)。不(bù)過雲XR要(yào)求端到(γ≥dào)端時(shí)延不(bù)高(gāo)于10ms，用(yò∞♥'ng)戶體(tǐ)驗速率達Gbps量級。相(xiàng π)較于5G，6G的(de)傳輸速度和(hé)時®γ(shí)延等關鍵指标都(dōu)将有(yǒu)大(dà)幅提升。網絡的(d'™€e)提升将推動XR技(jì)術(shù)進入全面沉浸 'α₽化(huà)時(shí)代。

2.全息通(tōng)信

當前人(rén)類社會(huì)已實現(xiàn)語音(yīn)、圖像Ω§β、視(shì)頻(pín)等2D通(tōng)信，未來✔↑(lái)人(rén)類必将追求3D通(tōng)↓♣↔信，也(yě)就(jiù)是(shì)全息通(tōn ≥g)信。随著(zhe)無線網絡能(néng)力、高(gāo)♦ε分(fēn)辨率渲染及終端顯示設備的(de)不(bù)斷發展，未來(lá¶←φ★i)的(de)全息信息傳遞将通(tōng)過自(zì✔™₩)然逼真的(de)視(shì)覺還(hái)原，實現(xiΩ¥↓àn)人(rén)、物(wù)及其周邊環境的(de)三維動>Ω‍态交互，極大(dà)滿足人(rén)類對(duì≠£↑)于人(rén)與人(rén)、人(rén)與物(wù)、人Ω•✔¥(rén)與環境之間(jiān)的(de)溝通(tōng)需求≤¶。

3.感官互聯

面向2030年(nián)及未來(lái)，更多(duō)感∑>官信息的(de)有(yǒu)效傳輸将成為(wèi)通(t ÷'ōng)信手段的(de)一(yī)部分(fēn)，感官互聯∏"★•可(kě)能(néng)會(huì)成為(w↑ ↔èi)未來(lái)主流的(de)通(tōng)₩$信方式，廣泛應用(yòng)于醫(yī)療健康、技(jì)能(nén "★∏g)學習(xí)、娛樂(yuè)生(shēng)活、道↓¥(dào)路(lù)交通(tōng)、辦公‌ λ>生(shēng)産和(hé)情感交互等領域。

4.數(shù)字孿生(shēng)

數(shù)字孿生(shēng)通(tōng)過對(duì)現®‍(xiàn)實世界中的(de)人(rén)和•×≤✔(hé)物(wù)進行(xíng)全面信息采集與感知(zhī)，利用(yòng✘¥)數(shù)字信息在虛拟世界構建對(duì)應的(de)映射，對(d‌γuì)現(xiàn)實世界運作(zuò)進行(x∞≠íng)實時(shí)計(jì)算(suàn☆βπ‌)模拟，并通(tōng)過數(shù)字計(jì)算(suàn)對(duΩ¶ì)未來(lái)進行(xíng)有(yǒu)效預測與幹↑¥預。6G技(jì)術(shù)對(duì)于數∏‍✘(shù)字孿生(shēng)而言，主要(yào)是(sh≠ ì)為(wèi)數(shù)字孿生(shēng)的(δ®>de)交互層提供超大(dà)容量、超低(dī)時(shí)延的(de)數(sφ"hù)據與反饋信息的(de)傳輸，促使數(shù)字♠₽孿生(shēng)技(jì)術(shù)得(de)到(•✘←dào)更好(hǎo)的(de)應用(yòng)。π✘

5.自(zì)動駕駛

要(yào)對(duì)行(xíng)駛中的(de)汽車(chē)進"σ§行(xíng)準确、實時(shí)控制(zhì)，數(shù)據交互的(de©₽)速度要(yào)求極快(kuài)，時(shí)延要(yào)← >求極低(dī)，可(kě)靠性要(yào)求極$π$₹高(gāo)。目前智能(néng)汽車(chē)的(de)感知(zhī)能(n₽λ™éng)力主要(yào)依靠本地(dì)多(d♦✔uō)種傳感器(qì)，包括攝像頭、毫米波雷達、GPS、激光(guāng±±☆)雷達等，雖然綜合精度達到(dào)厘米♥®★★級甚至毫米級，但(dàn)仍然無法滿足自(zì)動駕駛需求，因為(w↓‌èi)感知(zhī)範圍受限和(hé)感知(zhī)精度不(bù)足，應對(d¶™αλuì)突發事(shì)件(jiàn)的(de)響應能(néng)力不(bù)≠≤足。未來(lái)通(tōng)過6G網絡，可(kě)以解決目&‍前自(zì)動駕駛領域的(de)瓶頸問(wèn)題。

6.精準定位

在未來(lái)萬物(wù)智聯時(shí)代，大(dà)量垂直行(xí ←ng)業(yè)都(dōu)需要(yào)高(¶$gāo)精度的(de)室內(nèi)、室σ ✘外(wài)定位服務，如(rú)自(zì)動駕駛、軌迹回β★®訪、AR等應用(yòng)。但(dàn)傳統的(de)衛星定位等方法，難>♥‌以滿足精細化(huà)智能(néng)服務 ♣★¥業(yè)務的(de)需求。6G網絡新的(de)定位技(jì)術(shù)将α₽♥'為(wèi)實現(xiàn)厘米級的(de)精準定位提供>™有(yǒu)力支撐。6G技(jì)術(shù)與不(bù)斷發展的(de)感φ™ 應、成像等技(jì)術(shù)集成，将催生(shēng)海(hǎi)量新應用$'✘φ(yòng)。

7.智慧生(shēng)産

數(shù)字孿生(shēng)、納米技(jì)術(shù★✔&)、人(rén)工(gōng)智能(néng☆' ♣)、移動邊緣計(jì)算(suàn)等的(d™λ☆¥e)快(kuài)速發展，推動各行(xíng)Ω♥✘ε各業(yè)從(cóng)數(shù)字化(hu'®§☆à)、網絡化(huà)向智慧化(huà)升級，同時(shí)也(yě)催生≤↔(shēng)出很(hěn)多(duō)新的(de)智慧生(shēng'')産應用(yòng)。要(yào)實現(xià✘$ n)這(zhè)些(xiē)新應用(yòng)，需要(yào)全覆蓋網絡，✔<±1G到(dào)5G主要(yào)解決的(de)是(shì)陸地(dì)₩γα¶通(tōng)信問(wèn)題，而6G就(jiù)可(∑∑↕<kě)以解決海(hǎi)洋、沙漠、原始森(sēn)林(lín)這(zhè)些←♦(xiē)地(dì)方的(de)通(tōng)×±信問(wèn)題。

8、全域覆蓋

随著(zhe)業(yè)務的(de)逐漸融合和(hé)部署場(chǎngελ)景的(de)不(bù)斷擴展，地(dì)面蜂窩網與包括高(<±¥σgāo)軌衛星網絡、中低(dī)軌衛星網絡、高(gāo)空(kō ≥ng)平台、無人(rén)機(jī)在內(nè£‌i)的(de)空(kōng)間(jiān)網絡相(xiàng)互融合，将構≤₹¶≠建起全球廣域覆蓋的(de)空(kōng)天地(dì)一(yī)體(tǐ)化 ↕®₽(huà)三維立體(tǐ)網絡，為(wèi)用(yòng)戶提♣ ∞供無盲區(qū)的(de)寬帶移動通(tōng)信服務。

 全域覆蓋将實現(xiàn)全時(shí)全地(dì)域的(de)φ§∞寬帶接入能(néng)力，為(wèi)偏遠( $εyuǎn)地(dì)區(qū)、飛(fēi)機(jī)、>☆©無人(rén)機(jī)、汽車(chē)、輪  船(chuán)等提供寬帶接入服務；為(wèi)全球沒有(‌☆σ≥yǒu)地(dì)面網絡覆蓋的(de)地(dì)區(☆ qū)提供廣域物(wù)聯網接入，保障應急通(t♣♥ōng)信、農(nóng)作(zuò)物(wù)監控、珍稀動物♦×γ(wù)無人(rén)區(qū)監控、海(h>♣¶ǎi)上(shàng)浮标信息收集、遠(yε↓uǎn)洋集裝箱信息收集等服務；提供精度為(w×$èi)厘米級的(de)高(gāo)精度定位，實現(xiàn)高(gāo©→)精度導航、精準農(nóng)業(yè)等服務；此外(wài)，通&← (tōng)過高(gāo)精度地(dì)球表面成像，可(kě)實現(xi♦©×àn)應急救援、交通(tōng)調度等服務。

5G于6G而言有(yǒu)何意義？

5G的(de)成功對(duì)未來(lái)6G的(de)®↕£發展至關重要(yào)。回顧3G向4G的(±<™φde)發展曆程不(bù)難發現(xiàn)，3G智能(nén↕™←εg)手機(jī)的(de)出現(xiàn)，培育了(le)移動互聯網發展的(★✘♠de)剛性需求，也(yě)為(wèi)4G移動互聯網的(de)蓬勃發±§♠展奠定了(le)基礎。同樣，雖然當前5G商用(yòng)模式♣'↑并未取得(de)突破性成功，但(dàn)5G應用(yòng)已呈千帆競發之•↑勢，深度融合應用(yòng)的(de)探索正步入♠α ↓“深水(shuǐ)區(qū)”，5G-Advanced技(jì←≈Ω)術(shù)标準還(hái)在持續演進和(hé)完善，未來σ •✘(lái)5G垂直行(xíng)業(yè)的(de)探索和(≥φ∞hé)發展，将培育新的(de)産業(yè)生(s™‌hēng)态和(hé)商業(yè)模式，也(yě)将為(wèi)6G實現> (xiàn)“萬物(wù)智聯”奠定堅實基礎。

從(cóng)5G時(shí)代開(kāi)始，移動通(t≠₹&ōng)信應用(yòng)和(hé)創新的(de)主要(yào)對(duì)象α ¥•就(jiù)從(cóng)個(gè)人(rén)轉向了(le)行(xíng)業‍±σπ(yè)。但(dàn)是(shì)在行(xíng)業(yè)應用(yδ$α↑òng)領域，5G卻有(yǒu)著(zhe)天生(shēng)的(de)≤β∑★“缺陷”。

“5G并沒有(yǒu)針對(duì)To B的(de)應用(₩φ₹yòng)做(zuò)重點研究，将5G To C的(de)系統架構和(hé)設± 備直接搬到(dào)5G To B，這(zhè)φ£樣既不(bù)科(kē)學也(yě)不(bù)←$♠合理(lǐ)。”中國(guó)工(gōng)程院院士、未來(lái&$§)移動通(tōng)信論壇理(lǐ)事(shì)長(chδ✔↔áng)邬賀铨認為(wèi)，面向行(xíng)業(yè)的(de) ‌π應用(yòng)将是(shì)6G研究的(de)重點，↕∞©✘“工(gōng)業(yè)互聯網應該成為(wèi)6G的£≥↔(de)研究重點，需要(yào)更重視(shì)低(dī)時(shí€÷§)延和(hé)确定性的(de)要(yào)ε✔求，To B要(yào)作(zuò)為(wèi)6G研究 ¥♥≠的(de)重點，在架構和(hé)管理(lǐ)上(shàng)提出∑β創新方案”。

結語

目前，全球6G技(jì)術(shù)研究仍處于探索起步階段，技(jì♦£)術(shù)路(lù)線尚不(bù)明(míng)确，但(dàn)可(kě) >以知(zhī)道(dào)的(de)是(shì)6↓λ÷↕G時(shí)代的(de)來(lái)臨，有(yǒu)望讓萬物(wù)智聯₽≤↑成為(wèi)可(kě)能(néng)，以安全為(w₽₹∞èi)中心的(de)物(wù)聯網生(shēng)态也(yě)将∏←有(yǒu)機(jī)會(huì)實現(xiàn)<↑無縫融合。