本文來(lái)自學(xué)習(xí)時(shí)報(bào)，作者/陳鵬。
移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)經(jīng)過(guò)20多年的發(fā)展，已經(jīng)成為國(guó)計(jì)民生的關(guān)鍵信息基礎(chǔ)設(shè)施。每十年一次的代際更新，是移動(dòng)通信行業(yè)發(fā)展的基本規(guī)律。5G方興未艾，而6G已離我們?cè)絹?lái)越近。6G是什么？它離我們還有多遠(yuǎn)？將給我們的生活帶來(lái)什么？
6G：下一代移動(dòng)通信的藍(lán)圖
2023年6月，國(guó)際電信聯(lián)盟（ITU）完成了《IMT面向2030及未來(lái)發(fā)展的框架和總體目標(biāo)建議書(shū)》，描繪了6G的六大應(yīng)用場(chǎng)景：沉浸式通信、超大規(guī)模連接、極高可靠低時(shí)延、人工智能（AI）與通信的融合、感知與通信的融合、泛在連接。其中前三個(gè)是對(duì)5G場(chǎng)景的演進(jìn)增強(qiáng)，后三個(gè)是面向融合創(chuàng)新誕生的新興場(chǎng)景，具備極大的潛能與市場(chǎng)價(jià)值。6G將進(jìn)一步打破數(shù)字鴻溝，實(shí)現(xiàn)全域智聯(lián)、感知泛在的移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)。
6G技術(shù)憑借其廣泛的業(yè)務(wù)場(chǎng)景，將引領(lǐng)我們進(jìn)入一個(gè)更加智能、互聯(lián)的未來(lái)。比如自動(dòng)駕駛、遠(yuǎn)程醫(yī)療、沉浸式通信等業(yè)務(wù)場(chǎng)景的涌現(xiàn)將深刻改變我們的生活和工作方式。在工業(yè)領(lǐng)域，6G的超低時(shí)延將助力機(jī)械運(yùn)動(dòng)控制實(shí)現(xiàn)毫秒級(jí)響應(yīng)，大幅提升生產(chǎn)效率。在交通領(lǐng)域，6G將解決自動(dòng)駕駛傳感器感知局限、精度不足、信息傳輸延遲等問(wèn)題，提升車(chē)輛的感知和應(yīng)對(duì)能力，讓出行更加安全、高效。在醫(yī)療領(lǐng)域，6G的高可靠性和低時(shí)延特性將滿足苛刻的遠(yuǎn)程手術(shù)需求，為醫(yī)生與患者之間搭建起實(shí)時(shí)、穩(wěn)定的溝通橋梁，拯救更多生命。而在城市建設(shè)中，6G有望實(shí)現(xiàn)交通、水務(wù)、電力、政務(wù)等系統(tǒng)的全面打通，讓城市變得更加“聰明”。
6G：研發(fā)現(xiàn)狀與時(shí)間表
目前，業(yè)界正加快推進(jìn)6G技術(shù)研發(fā)與創(chuàng)新。在2024年3月的3GPP（第三代合作伙伴計(jì)劃）第103次全體會(huì)議上，各方就6G時(shí)間計(jì)劃達(dá)成基本共識(shí)：3GPP的6G用例和需求研究將于2024年第四季度啟動(dòng)，6G技術(shù)研究將于2025年第三季度啟動(dòng)，預(yù)計(jì)在2029年左右完成6G第一個(gè)版本技術(shù)規(guī)范制定。由此預(yù)計(jì)6G有望在2030年左右實(shí)現(xiàn)商用。
中國(guó)政府高度重視6G技術(shù)的發(fā)展。在“十四五”規(guī)劃綱要中明確提出要前瞻布局6G網(wǎng)絡(luò)技術(shù)儲(chǔ)備，國(guó)內(nèi)還舉辦了一系列6G技術(shù)論壇和研討會(huì)，如全球6G技術(shù)大會(huì)等，為業(yè)界提供了交流和合作的平臺(tái)。在政府支持下，我國(guó)三大運(yùn)營(yíng)商、各大設(shè)備廠商以及研究機(jī)構(gòu)也在積極布局6G技術(shù)，強(qiáng)化產(chǎn)學(xué)研協(xié)同，力爭(zhēng)為全球6G技術(shù)的發(fā)展貢獻(xiàn)中國(guó)智慧和中國(guó)方案。
6G：關(guān)鍵變革助力新質(zhì)生產(chǎn)力發(fā)展
2024年中央經(jīng)濟(jì)工作會(huì)議指出，要以科技創(chuàng)新推動(dòng)產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新，特別是以顛覆性技術(shù)和前沿技術(shù)催生新產(chǎn)業(yè)、新模式、新動(dòng)能，發(fā)展新質(zhì)生產(chǎn)力。在這一背景下，以6G為代表的移動(dòng)通信技術(shù)的演進(jìn)和發(fā)展，無(wú)疑將成為推動(dòng)新質(zhì)生產(chǎn)力蓬勃發(fā)展的強(qiáng)大動(dòng)力。
AI與通信的融合。在6G技術(shù)的浪潮中，AI無(wú)疑成為其關(guān)鍵技術(shù)突破的重要一環(huán)。AI技術(shù)與通信的融合應(yīng)用將為人們帶來(lái)更加便捷、智能的服務(wù)體驗(yàn)，同時(shí)也為新質(zhì)生產(chǎn)力的發(fā)展注入新的活力。一是AI技術(shù)在6G網(wǎng)絡(luò)中的應(yīng)用將極大地提升網(wǎng)絡(luò)的智能化和自動(dòng)化水平。從網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃到優(yōu)化，再到運(yùn)維，通過(guò)深度學(xué)習(xí)、自然語(yǔ)言處理等AI技術(shù)，6G網(wǎng)絡(luò)能夠更準(zhǔn)確地分析網(wǎng)絡(luò)流量，預(yù)測(cè)用戶需求，優(yōu)化資源配置，從而提高網(wǎng)絡(luò)效率和穩(wěn)定性。二是AI技術(shù)使得6G網(wǎng)絡(luò)能夠更高效更精準(zhǔn)滿足人們對(duì)智能生活的需求。例如，憑借6G網(wǎng)絡(luò)的高速傳輸和低時(shí)延特性，智能交通系統(tǒng)能夠?qū)崟r(shí)感知路況信息，優(yōu)化交通流量，減少擁堵和事故；智能家居系統(tǒng)則能根據(jù)用戶的生活習(xí)慣和喜好，自動(dòng)調(diào)節(jié)家中的溫度、濕度、光線等環(huán)境參數(shù)，提供更加舒適的生活環(huán)境。三是6G網(wǎng)絡(luò)將成為AI的關(guān)鍵使用平臺(tái)，使得AI服務(wù)隨時(shí)隨地觸手可及，提供便捷智能體驗(yàn)。
感知與通信的融合。通信和感知原本是兩個(gè)獨(dú)立發(fā)展的領(lǐng)域，前者以香農(nóng)（Shannon）創(chuàng)立的信息論作為指導(dǎo)，后者是通過(guò)電磁場(chǎng)實(shí)現(xiàn)對(duì)周邊環(huán)境狀態(tài)的探測(cè)。伴隨移動(dòng)通信技術(shù)的快速發(fā)展和6G新興業(yè)務(wù)場(chǎng)景的實(shí)際需求，為兩者的有機(jī)融合創(chuàng)造了條件。通感一體化是指通過(guò)空口設(shè)計(jì)、硬件設(shè)備共享等技術(shù)手段，實(shí)現(xiàn)通信與感知功能的融合，將通信網(wǎng)絡(luò)從單一通信功能擴(kuò)展到通信與感知雙功能，從而構(gòu)建基于蜂窩移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)的通信感知一體化系統(tǒng)。這將有效擴(kuò)展運(yùn)營(yíng)商的網(wǎng)絡(luò)能力，實(shí)現(xiàn)一網(wǎng)雙能，從而更好地賦能垂直行業(yè)，驅(qū)動(dòng)技術(shù)創(chuàng)新和產(chǎn)業(yè)升級(jí)。
6G提供的感知服務(wù)，涵蓋感知定位、成像、模式識(shí)別等，通過(guò)規(guī)模部署的基站提供泛在的感知和通信網(wǎng)絡(luò)，可有力支持低空經(jīng)濟(jì)、智慧交通、海域防控等領(lǐng)域的快速發(fā)展。以低空經(jīng)濟(jì)為例，作為我國(guó)新質(zhì)生產(chǎn)力的代表性產(chǎn)業(yè)，通過(guò)部署通感一體化網(wǎng)絡(luò)，借助多點(diǎn)協(xié)同感知，有效融合多維度感知數(shù)據(jù)，從而獲得更高的感知精度，實(shí)現(xiàn)高效的低空信息網(wǎng)絡(luò)，為監(jiān)管部門(mén)提供便利、全面、智能的低空空域管理解決方案。同時(shí)，隨著中國(guó)智慧城市建設(shè)進(jìn)程的加快，城市管理、智慧交通、低空物流等場(chǎng)景下，無(wú)人機(jī)安防、巡檢、救援、無(wú)人值守等應(yīng)用將成為重要增長(zhǎng)點(diǎn)。通感一體化將充分發(fā)揮自身優(yōu)勢(shì)，助力實(shí)現(xiàn)低空經(jīng)濟(jì)快速發(fā)展，推動(dòng)融通創(chuàng)新，促進(jìn)移動(dòng)通信與垂直行業(yè)深度融合，為打造新質(zhì)生產(chǎn)力、實(shí)現(xiàn)我國(guó)產(chǎn)業(yè)數(shù)字化升級(jí)提供強(qiáng)大動(dòng)力。
天地一體和泛在連接。天地一體通過(guò)天上通信載體與地面移動(dòng)通信系統(tǒng)協(xié)同，可彌補(bǔ)地面移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)覆蓋的不足，消除傳統(tǒng)通信技術(shù)中由地理位置造成的局限性。用戶在偏遠(yuǎn)地區(qū)、海洋、高山等地也能夠享受高質(zhì)量的通信服務(wù)，實(shí)現(xiàn)廣域覆蓋，是6G的核心技術(shù)特征之一。
天地一體通信根據(jù)天上通信載體距地面位置的不同，可分為高軌、中軌、低軌。其中，高軌衛(wèi)星相對(duì)地球靜止、位置高覆蓋面積廣，在地球同步軌道上布設(shè)3顆通信衛(wèi)星，即可實(shí)現(xiàn)除兩極外的全球通信。高軌信號(hào)穩(wěn)定、組網(wǎng)簡(jiǎn)單，但是離地面遠(yuǎn)傳輸時(shí)延大，我國(guó)的天通一號(hào)衛(wèi)星移動(dòng)通信系統(tǒng)是典型的高軌衛(wèi)星網(wǎng)絡(luò)。而低軌衛(wèi)星數(shù)量多，具有時(shí)延低、鏈路損耗小、高帶寬、高性能等優(yōu)勢(shì)，將是承載未來(lái)“天地一體”網(wǎng)絡(luò)的重要平臺(tái)。馬斯克的“星鏈”，就是低軌衛(wèi)星網(wǎng)絡(luò)的典型代表。天地一體化信息網(wǎng)絡(luò)憑借其高度的空間通信覆蓋能力，在災(zāi)害應(yīng)急通信、軍事通信等關(guān)鍵領(lǐng)域展現(xiàn)出強(qiáng)大的支持能力，成為新質(zhì)生產(chǎn)力不可或缺的重要組成部分。
5G引領(lǐng)我們實(shí)現(xiàn)了“萬(wàn)物互聯(lián)”，通過(guò)網(wǎng)絡(luò)將人與人、人與物以及物與物連接在一起，便利了我們的生活。展望未來(lái)，6G將實(shí)現(xiàn)“萬(wàn)物智聯(lián)”，除了在帶寬、速度、時(shí)延等指標(biāo)上提供10倍以上的飛躍，更將通過(guò)通信與智能技術(shù)、通信與感知技術(shù)、天與地通信網(wǎng)絡(luò)的融合，實(shí)現(xiàn)更泛在、更智能的連接，進(jìn)一步拓寬和革新我們的生活。
