全球6G競(jìng)速進(jìn)入關(guān)鍵窗口期，我國(guó)面臨哪些創(chuàng)新挑戰(zhàn)？

skysun000001 2022-05-05 發(fā)布于北京

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來源：人民郵電報(bào)

作者：趙媛

5G已經(jīng)來了，6G還會(huì)遠(yuǎn)嗎？隨著5G網(wǎng)絡(luò)規(guī)?；逃?，全球針對(duì)6G研發(fā)的戰(zhàn)略布局已全面展開。從年初北美Next G聯(lián)盟推出6G路線圖，到日前日本Beyond 5G推進(jìn)聯(lián)盟計(jì)劃向ITU提交6G技術(shù)要求草案，6G熱度持續(xù)升溫。在近日舉行的全球6G技術(shù)大會(huì)上，與會(huì)專家透露，2030年6G商用已基本成為業(yè)界共識(shí)。那么2030年的世界將走向何方？6G將給我們帶來哪些新變革？6G關(guān)鍵技術(shù)指標(biāo)是哪些？5G在全球尚未全面商用的情況下開始討論6G的意義何在？6G發(fā)展將面臨哪些挑戰(zhàn)？……站在5G時(shí)代展望未來，業(yè)界大咖展開腦力激蕩、觀點(diǎn)碰撞。

6G不是“5G 1G”

每一代新的移動(dòng)通信技術(shù)出現(xiàn)時(shí)，人們都會(huì)提出相同的問題——新技術(shù)將為我們帶來何種價(jià)值？將怎樣改變我們的生產(chǎn)生活？

“我們堅(jiān)信實(shí)體世界、數(shù)字世界和虛擬世界的融合。聯(lián)網(wǎng)終端的類型日漸增多，比如智能手機(jī)、平板電腦、XR、PC，甚至家庭寬帶和物聯(lián)網(wǎng)終端。那些聯(lián)網(wǎng)終端能夠讓數(shù)據(jù)數(shù)字化，比如智能工廠的數(shù)字孿生，或者處理智慧城市和物流追蹤的新方式，都將擁有數(shù)字化數(shù)據(jù)的能力。這種能力也正在與空間計(jì)算的演進(jìn)相結(jié)合。AR和VR正在改變?nèi)藱C(jī)界面，也就是我們與技術(shù)交互的方式。因此，無論是智慧學(xué)校，還是我們?cè)卺t(yī)院、工廠、培訓(xùn)和學(xué)習(xí)中使用技術(shù)的方式，都能夠結(jié)合AR和VR，融合實(shí)體世界、數(shù)字世界和虛擬世界?！备咄ü竟こ碳夹g(shù)高級(jí)副總裁兼無線研發(fā)負(fù)責(zé)人莊思民，在發(fā)言中給出了對(duì)6G世界的想象。

“6G將提供全服務(wù)的能力，包括超高性能、服務(wù)感知、智能交互、敏捷自動(dòng)化能力，以及全球覆蓋等，從而構(gòu)建起一個(gè)連接智能萬物的網(wǎng)絡(luò)，6G將促進(jìn)高效智能社區(qū)、安全可信社會(huì)建設(shè)?！敝信d通訊無線技術(shù)高級(jí)專家孫波表示。

可以說，6G是在5G的基礎(chǔ)上，將從服務(wù)于人、人與物進(jìn)一步拓展到支撐智能體的高效互聯(lián)，將實(shí)現(xiàn)由萬物互聯(lián)到萬物智聯(lián)的躍遷，成為連接真實(shí)物理世界與虛擬數(shù)字世界的紐帶，將持續(xù)提升人們的生活品質(zhì)，促進(jìn)社會(huì)生產(chǎn)方式的轉(zhuǎn)型升級(jí)。通過全頻譜、全覆蓋、全應(yīng)用、強(qiáng)安全的6G技術(shù)，未來6G業(yè)務(wù)將呈現(xiàn)沉浸化、智慧化、全域化等新發(fā)展趨勢(shì)，形成沉浸式云XR、全息通信、感官互聯(lián)、智慧交互、通信感知、普惠智能、數(shù)字孿生、全域覆蓋等業(yè)務(wù)應(yīng)用，最終將助力人類社會(huì)實(shí)現(xiàn)“萬物智聯(lián)、數(shù)字孿生”的美好愿景。

但是，從5G到6G并不僅僅是加了“1G”那么簡(jiǎn)單。

東南大學(xué)教授、紫金山實(shí)驗(yàn)室副主任、首席科學(xué)家尤肖虎介紹，6G時(shí)代，5G的三大應(yīng)用場(chǎng)景的關(guān)鍵指標(biāo)能力將有量級(jí)提升，同時(shí)還會(huì)產(chǎn)生如通信計(jì)算控制感知一體化、天地一體化、聯(lián)邦A(yù)I等新的應(yīng)用場(chǎng)景。

中國(guó)工程院院士、北京郵電大學(xué)教授張平說：“未來的技術(shù)創(chuàng)新有兩種路線，一種是傳統(tǒng)技術(shù)的增強(qiáng)；另一種是創(chuàng)新型技術(shù)，如AI輔助的信號(hào)處理、量子科技賦能的6G技術(shù)以及通感一體化、智能反射面等?！?/section>

“6G將在5G的三大應(yīng)用場(chǎng)景基礎(chǔ)上，加上人工智能、感知兩大應(yīng)用場(chǎng)景，并且包括超高速、超可靠、超大規(guī)模以及連接AI和通信感知在內(nèi)的五大典型場(chǎng)景?！比A為無線技術(shù)實(shí)驗(yàn)室技術(shù)專家王俊認(rèn)為。

中國(guó)工程院院士、紫金山實(shí)驗(yàn)室主任兼首席科學(xué)家劉韻潔總結(jié)道，全息通信、AR/VR、元宇宙等業(yè)務(wù)的發(fā)展，對(duì)網(wǎng)絡(luò)提出了一系列新的要求與挑戰(zhàn)，面向6G的未來網(wǎng)絡(luò)將有巨大前景。確定性、可編程、云化、一體化安全也將成為未來網(wǎng)絡(luò)的重要發(fā)展趨勢(shì)。

可以預(yù)見，未來的6G網(wǎng)絡(luò)并不僅僅是5G三大特性的增強(qiáng)版，還會(huì)“進(jìn)一步發(fā)展出超越通信的能力”。

從移動(dòng)通信發(fā)展歷史來看，從1G到5G都是以地面移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)為主體，而6G將向多網(wǎng)融合的方向發(fā)展，實(shí)現(xiàn)全域立體覆蓋，最具革命性的進(jìn)步將是天基網(wǎng)絡(luò)如何與蜂窩移動(dòng)通信這樣的地基網(wǎng)絡(luò)融合，構(gòu)建空天地一體化的網(wǎng)絡(luò)，以實(shí)現(xiàn)無縫接入、無所不達(dá)。

移動(dòng)通信從1G到6G發(fā)展有一條明確的邏輯關(guān)系和技術(shù)路線。從1G到4G是“線”性的，追求的是單純通信速率提升，5G除了通信速率的提高，還增加了兩個(gè)維度，在大規(guī)模機(jī)器通信和可靠性、時(shí)延方面提出了要求，成為一個(gè)“面”?！拔磥砦覀兛赡軓?面’變成'體’，這個(gè)'體’不是簡(jiǎn)單的擴(kuò)張，而是智能智慧的產(chǎn)物。因此我們不僅要拓展通信空間，還要完善通信智慧，研究技能和未來技術(shù)的相互關(guān)系?！睆埰秸J(rèn)為。

中國(guó)工程院院士、未來移動(dòng)通信論壇理事長(zhǎng)鄔賀銓用幾個(gè)“點(diǎn)”概況了業(yè)界對(duì)6G的現(xiàn)階段想象：6G研究需要以創(chuàng)新為基點(diǎn)；對(duì)于6G網(wǎng)絡(luò)而言，超帶寬不再是亮點(diǎn)；6G研究應(yīng)該以低頻段挖潛為著力點(diǎn)；時(shí)下大熱的元宇宙不足以成為6G的支點(diǎn)；空天地海通信一體化將成為6G的一大賣點(diǎn)；6G可帶熱空天地海通信一體化的研究，但其中星地融合是難點(diǎn)；6G網(wǎng)絡(luò)還要克服低成本的智簡(jiǎn)網(wǎng)絡(luò)這一痛點(diǎn)；找準(zhǔn)AI在6G應(yīng)用的落腳點(diǎn)；找到超寬帶與減碳之間的平衡點(diǎn)。

5G方興未艾，熱議6G意義何在？

但是，在5G應(yīng)用方興未艾之際啟動(dòng)6G研究的緊迫性和必要性何在？

5G的成功將對(duì)未來6G的發(fā)展至關(guān)重要?；仡?G向4G的發(fā)展歷程不難發(fā)現(xiàn)，3G智能手機(jī)的出現(xiàn)，培育了移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)發(fā)展的剛性需求，也為4G移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)的蓬勃發(fā)展奠定了基礎(chǔ)。同樣，雖然當(dāng)前5G商用模式并未取得突破性成功，但5G應(yīng)用已呈千帆競(jìng)發(fā)之勢(shì)，深度融合應(yīng)用的探索正步入“深水區(qū)”，5G-Advanced技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)還在持續(xù)演進(jìn)和完善，未來5G垂直行業(yè)的探索和發(fā)展，將會(huì)培育新的產(chǎn)業(yè)生態(tài)和商業(yè)模式，也將為6G實(shí)現(xiàn)“萬物智聯(lián)”奠定堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。

鄔賀銓說：“5G網(wǎng)絡(luò)與應(yīng)用的成功是6G研究的前提，需要從5G應(yīng)用挖掘市場(chǎng)，一些6G技術(shù)也可以提前用5G來檢驗(yàn)?！?/section>

從5G時(shí)代開始，移動(dòng)通信的應(yīng)用和創(chuàng)新的主要對(duì)象就從個(gè)人轉(zhuǎn)向了行業(yè)。但是在行業(yè)應(yīng)用領(lǐng)域，5G卻有著天生的“缺陷”。

“5G并沒有針對(duì)To B的應(yīng)用做重點(diǎn)研究，將5G To C的系統(tǒng)架構(gòu)和設(shè)備直接搬到5G To B，這樣既不科學(xué)也不合理?！编w賀銓認(rèn)為，所以面向行業(yè)的應(yīng)用將是6G研究的重點(diǎn)?！肮I(yè)互聯(lián)網(wǎng)應(yīng)該成為6G的研究重點(diǎn)，需要更重視低時(shí)延和確定性的要求，To B要作為6G研究的重點(diǎn)，在架構(gòu)和管理上提出創(chuàng)新方案?！?/section>

此外，6G的一些重要潛在技術(shù)也成為5G演進(jìn)的新技術(shù)方向，如通感一體、空天一體、智能超表面等。如果能夠在5G演進(jìn)階段得到一定的應(yīng)用，將會(huì)為6G奠定重要的基礎(chǔ)?！岸胰魏涡碌囊淮W(wǎng)絡(luò)部署都不可能一蹴而就，必然要與上一代進(jìn)行共存、協(xié)同發(fā)展。因此6G與5G一定有共存關(guān)系，目前看6G應(yīng)該優(yōu)先在一些重要場(chǎng)景部署?！敝袊?guó)移動(dòng)研究院院長(zhǎng)黃宇紅表示。

未來3到5年是6G發(fā)展關(guān)鍵窗口期

如今，6G仍處于愿景需求研究及概念形成階段，6G技術(shù)方向及方案仍在探索中?！拔磥?到5年將成為6G潛在關(guān)鍵技術(shù)發(fā)展的窗口期，是搶占通信領(lǐng)域技術(shù)制高點(diǎn)和培育產(chǎn)業(yè)基礎(chǔ)的關(guān)鍵?！敝袊?guó)移動(dòng)研究院首席科學(xué)家易芝玲說。

當(dāng)前，隨著5G網(wǎng)絡(luò)規(guī)?；逃茫蜥槍?duì)6G研發(fā)的戰(zhàn)略布局已全面展開，世界主要國(guó)家和地區(qū)均已啟動(dòng)6G研究，通過加大資金投入、布局科研項(xiàng)目等措施，加速6G創(chuàng)新技術(shù)研發(fā)。

歐盟提出相對(duì)清晰的規(guī)劃路線圖，在2020年第三季度完成了6G產(chǎn)學(xué)研框架項(xiàng)目；芬蘭發(fā)布了6G白皮書《面向6G泛在無線智能的驅(qū)動(dòng)與主要研究挑戰(zhàn)》，對(duì)于6G愿景和技術(shù)應(yīng)用進(jìn)行了系統(tǒng)性展望；韓國(guó)政府提出“引領(lǐng)6G商業(yè)化”目標(biāo)，計(jì)劃2028年實(shí)現(xiàn)全球第一個(gè)6G商用；日本發(fā)布B5G推進(jìn)戰(zhàn)略目標(biāo)，計(jì)劃2025年完成6G基礎(chǔ)技術(shù)研究，2030年商用；美國(guó)也從2018年啟動(dòng)6G研究，前期研究包括對(duì)6G芯片、空天海地一體化通信特別是衛(wèi)星互聯(lián)網(wǎng)通信等。

“目前6G移動(dòng)通信處于孕育初期，愿景需求尚未確定，關(guān)鍵技術(shù)未形成產(chǎn)業(yè)界共識(shí)，相關(guān)研究正處在百家爭(zhēng)鳴的階段?！笨萍疾扛辈块L(zhǎng)相里斌認(rèn)為。

“面向未來，6G仍然面臨理論創(chuàng)新尚需突破、關(guān)鍵技術(shù)點(diǎn)多面廣、技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)存在分化風(fēng)險(xiǎn)、產(chǎn)業(yè)基礎(chǔ)需要筑牢、生態(tài)構(gòu)建更加復(fù)雜的挑戰(zhàn)?！秉S宇紅如是說。

6G已成為國(guó)家戰(zhàn)略競(jìng)爭(zhēng)的高地，因此，技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)面臨分化的風(fēng)險(xiǎn)。鄔賀銓提醒稱，要清醒地認(rèn)識(shí)到，不能因?yàn)楦?jìng)爭(zhēng)，不深入對(duì)6G的需求研究，不下決心做長(zhǎng)期的顛覆性原創(chuàng)技術(shù)的研究，急于與國(guó)外搶進(jìn)度，脫離市場(chǎng)需要，反而戰(zhàn)略上會(huì)被動(dòng)。

“我們需要有不受外界左右的定力。”鄔賀銓表示。

總而言之，“6G技術(shù)學(xué)術(shù)研究走向產(chǎn)業(yè)愿景需要一個(gè)過程。”但是正如相里斌所說：“我們今天關(guān)于6G新概念、新技術(shù)、新構(gòu)想的討論都將關(guān)系到明天移動(dòng)通信的面貌，進(jìn)而改變?nèi)祟惿鐣?huì)的面貌?！?span>

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