4G改變生活，5G改變社會，6G將改變什么？
在剛剛結束的2023上海世界移動通信大會（MWC）上，“6G”成為高頻關鍵詞；在6月初，工信部部長金壯龍在第31屆中國國際信息通信展覽會開幕論壇上表示，要前瞻布局下一代互聯網等前沿領域，全面推進6G技術研發(fā)，搶占未來發(fā)展新優(yōu)勢。而在前不久的6月，國際電信聯盟如期完成了《IMT面向2030及未來發(fā)展的框架和總體目標建議書》（IMT即“International Mobile Telecommunications”的縮寫，意為國際移動通信），匯聚了全球6G愿景共識，描繪了6G目標與趨勢，提出了6G的典型場景及能力指標體系……
對大多數人來說，“6G”這個概念稍顯陌生。截止到今年4月底，我國5G基站總數剛剛突破273萬個，5G手機用戶數達6.34億戶，相關技術帶動工業(yè)、制造業(yè)等產業(yè)轉型初見成效。在此背景下，我國為何急于搶注6G賽道？對比5G，6G的優(yōu)勢到底在哪里？
比5G快100倍
還能讓信號“無處不在”
6G，指的是第六代移動通信技術。
在北京交通大學教授艾渤看來，6G是通感融合的網絡——既是通信網絡，也是感知網絡。對比5G，它擁有更深度、更廣泛的感知能力，可以對電波傳播環(huán)境及其中的目標物體進行無線感知，從而得到位置、速度、方向等信息，甚至還能感知觸覺、味覺乃至“意念”。
而從技術層面對比，6G比5G最直觀的提升在于更高的傳輸速率、更低的通信時延。有報告顯示，6G的傳輸速度至少會比5G快100倍，峰值網速最高可達100Gbps；網絡延遲也可能從“毫秒”級降到“微秒”級。
北京郵電大學信息與通信工程學院院長彭木根曾舉例道，“5G移動網絡下，人們可以用3秒下載一部高清電影；但到了6G時代，只需1秒就可以下載上百部?！比绻媒煌üぞ邅眍惐?，那2G是牛車，3G是自行車，4G是汽車，5G是高鐵，6G則是飛機。
更“快”的同時，6G還擁有比5G更高的可靠性。有專家分析，通過網絡行為分析、網絡安全攻擊預測、網絡異常檢測和網絡訪問控制等技術，6G將為用戶提供更安全可信的服務。
更重要的是，它還能實現更廣泛的覆蓋。
中國工程院院士、紫金山實驗室主任劉韻潔曾指出，“盡管全球大量建設5G基站，但是離全球覆蓋的目標仍然很遠?！边@背后的主要原因，是5G地面基站對地理環(huán)境的要求較高，導致荒漠、深山，亦或者遠海等非陸地區(qū)域，長期以來成了通信信號的建設“盲區(qū)”。
統(tǒng)計數據顯示，到今天為止，地面移動通信系統(tǒng)只覆蓋了20%的陸地面積，僅占地球表面積的約6%。據國際電信聯盟ITU計算，全球范圍內，大致有近30億人無法接入互聯網。
“5G難以覆蓋全部陸地，況且陸地在地球上只占了29%，其余區(qū)域需要靠6G衛(wèi)星通信來補充?！敝袊茖W院院士、中國工程院院士李德仁指出。
劉韻潔表示，與5G不同，6G的目標和特點是“空天地海一體化覆蓋”。“隨著6G進入太赫茲這樣一個高頻應用的頻譜，未來廣域覆蓋可以走向空中，經由衛(wèi)星往下覆蓋?！焙唵蝸碚f，就是通信信號將一改過往“從地面發(fā)射”的模式，經由衛(wèi)星等“從天而降”，這將徹底解決山區(qū)、海洋、草原、荒漠等偏遠地區(qū)的網絡覆蓋問題，實現全球高速網“無死角”。
“6G會帶來真正的星地融合?！敝袊畔⑼ㄐ趴萍技瘓F有限公司總工程師陳山枝認為，在6G時代，陸地移動通信跟高、中、低軌衛(wèi)星的有機融合，將實現任何人、任何物在任何地點、任何空間及任何時間無縫全球接入和漫游切換。
作為5G的延伸
為智能應用的發(fā)展鋪路
業(yè)內普遍認為，6G網絡是5G的延伸。5G向6G發(fā)展，是從萬物互聯走向“萬物智聯，數字孿生”的過程?！斑@一迭代可能并非革命性的，但卻能讓我們在5G時代提出的眾多應用和場景的設想，完全成為現實?！蓖ㄐ艑I(yè)博士、中國科普作家協(xié)會會員張弛預測，元宇宙、全息影像、虛擬現實、無人駕駛等智能應用都將在6G時代迎來蓬勃發(fā)展。
以曾被譽為“5G殺手級應用”的AR/VR（增強現實/虛擬現實）為例。有分析認為，其之所以未在5G高速發(fā)展的今天大放異彩，核心原因就是5G的能力還不夠。
眾所周知，人們目前感知虛擬世界，主要通過頭戴式顯示器、全息眼鏡、肢體傳感器等。然而，5G網絡時延無法低于1毫秒，現有帶寬也不足以支撐巨量數據的實時“上云”，這就導致用戶通過眼鏡看到的虛擬畫面容易出現卡頓、色彩失真等情況，其體驗感遠達不到“深度沉浸”的地步?！暗?G會讓這一切迎刃而解。”彭木根指出，6G不僅能將時延從毫秒級降到微秒級，還能實現實時交互、巨容量、全要素感知等，“這更容易讓用戶‘身臨其境’?！?br/>
而在自動駕駛領域，“目前智能汽車的感知能力主要依靠本地多種傳感器，包括攝像頭、毫米波雷達、GPS、激光雷達等。雖然綜合精度達到厘米級甚至毫米級，但仍然無法滿足自動駕駛需求。”彭木根說，未來通過6G網絡，能解決自動駕駛傳感器感知范圍受限、感知精度不足、信息傳輸有延遲等問題，提升車輛應對突發(fā)事件的響應能力。
中國工程院院士鄔賀銓也曾表示，在車聯網場景中，車載終端對更大功率、更寬信道、更低時延、高精定位、高安全性等的需求，都需要6G來進一步實現。
他還指出，“6G會在很大程度上應用在工業(yè)領域?！睋袊磐ㄔ侯A測，到2040年，面向智能生活和面向工業(yè)生產的物聯網終端設備將呈現爆發(fā)式增長，總體連接規(guī)模高達1187億；6G各類終端連接數相比2022年增長超過30倍，月均流量增長超過130倍，最終為6G帶來“千億級終端連接數，萬億級GB月均流量”的廣闊發(fā)展空間。
不僅如此，6G信號“無處不在”的特性，還有利于提升各行業(yè)的管理和決策效率，降低人力成本。電信行業(yè)分析師項立剛表示，“智能交互和空天地海一體化將是兩個重要的突破方向。前者基于超越人類神經反應速度的6G通信速度，有望實現瞬間傳遞觸覺等感覺，實現廣泛的共享和人機交互；后者通過高、中、低軌道衛(wèi)星的組合，實現空天地海一體化全覆蓋，能完成像遠洋養(yǎng)殖中的遠程巡查和管理能力、偏遠山地塌方的多點位全面監(jiān)測等任務?！?br/>
“6G能讓網絡更為智能。”項立剛預測，6G將把社會管理、社會運營、生產制造等各領域的場景結合起來，建立更加強大的服務平臺和體系。以智慧城市建設為例，未來6G有望把交通、水務、電力、政務等各個系統(tǒng)全面打通，實現高速智能網絡全域覆蓋、通感一體、智慧交互，最終讓城市變得更加“聰明”。
而從更長遠的角度來看，空天地海一體化的高速智能網絡覆蓋，還為“空中飛的”、無人機送貨、全息通信等新興應用鋪平了道路。
預計2030年落地
最大挑戰(zhàn)在于缺乏生態(tài)
“儲備一代、研發(fā)一代、應用一代?！蓖ㄟ^四年的建設和規(guī)模商用，我國5G實現了從無到有，從有到優(yōu)的高質量發(fā)展。那么，6G的發(fā)展，又會經歷哪些波折呢？據多位業(yè)內人士預計，未來6G技術從研發(fā)到落地，主要將面臨生態(tài)、成本、功耗三大挑戰(zhàn)。
其一是生態(tài)。據鄔賀銓介紹，目前探討的6G核心技術主要包括，先進的調制編碼、新波形、新型雙工以及超大規(guī)模天線等增強型無線空口技術，基于人工智能的無線電商智能技術、智能超表面等無線傳輸技術，太赫茲通信、可見光通信等新型頻譜使用技術，分布式網絡架構、算力網絡、確定性感知網絡、智簡網絡、天地一體融合組網、網絡內生安全等新型網絡技術。
“對6G而言，不僅在于要像前幾代技術那樣追求峰值速率的提升，更在于效率的提升，以及應用場景的全域覆蓋?！编w賀銓提議，我國應在加強關鍵技術研究等的基礎上，聯合產業(yè)鏈上下游加強生態(tài)建設，“沒有大眾剛需，支撐不了6G產業(yè)?！?br/>
而從技術落地的角度出發(fā)，如何平衡成本與效益，推動網絡的100%覆蓋，也是擺在決策者面前的一道難題。根據設想，6G網絡信號今后將在空、天、地、海立體化覆蓋。即，在平流層高空平臺、低軌衛(wèi)星等上部署通信基站，其建網成本將是5G的成百上千倍。
再者，“對比5G，6G基站可能存在覆蓋范圍變小、傳播損耗增加等問題。為此，運營商將不得不提高單位面積的基站建設密度，這也會帶來額外的成本壓力?！睆埑谥赋?。
功耗方面亦有挑戰(zhàn)。據鄔賀銓等專家表示，5G基站的功耗比4G基站高一倍。而6G的頻段更高、蜂窩更密，能耗比5G更大，如何“減碳”將成為6G研究的重點。
除此之外，據中國信息通信科技集團有限公司總工程師陳山枝分析，衛(wèi)星通信的標準“五花八門”，每個發(fā)射衛(wèi)星的運營商都有一套的自己技術體制且相互不兼容，也可能會帶來衛(wèi)星移動通信規(guī)模經濟不夠，成本升高等問題。
“當前國內外6G架構技術體系還比較發(fā)散，應基于需求及6G架構設計的共識，形成收斂的6G組網架構技術體系?！敝袊苿邮紫茖W家王曉云指出，如果將新一代移動通信技術分為框架及總體目標發(fā)布（M1）、標準啟動（M2）、標準凍結（M3）、網絡試驗（M4）、商用落地（M5）五個階段，當前6G技術介于M1與M2之間，預計標準啟動階段將在2023年至2025年，6G網絡實現商業(yè)落地將在2030年左右。
浙江大學國際聯合商學院數字經濟與金融創(chuàng)新研究中心聯席主任盤和林亦指出，目前6G還處于愿景需求形成，以及關鍵技術研究的早期階段。但不可否認的是，“未來頭部通信企業(yè)將圍繞6G技術標準展開深度博弈和競爭?！?br/>
在此背景下，一方面，我國應加速研發(fā)6G技術，搶占6G戰(zhàn)略高地；另一方面，也應警惕“過于超前”，忽略了理論積累和生態(tài)搭建，反而讓技術淪為“無根之木”。
“我們要清醒地看到，6G的技術研究面臨需求不清、頻譜受限、生態(tài)滯后等挑戰(zhàn)?！编w賀銓說，“不能因為競爭就不深入對6G的需求進行研究，就不下決心做長期的顛覆性的原創(chuàng)技術研究。急于跟國外搶進度，脫離市場需要，戰(zhàn)略上反而被動。我們需要有不受外界左右的定力，同時也需要堅持開放和合作?！?br/>
