5G已經(jīng)來了,6G還會遠嗎?隨著5G網(wǎng)絡(luò)規(guī)模化商用,全球針對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推進聯(lián)盟計劃向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)大會上,與會專家透露,2030年實現(xiàn)6G商用已基本成為業(yè)界共識。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)指標是哪些?在全球尚未全面商用5G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時代展望未來,業(yè)界大咖展開腦力激蕩、觀點碰撞。
6G不是5G加1G
每一代新的移動通信技術(shù)出現(xiàn)時,人們都會提出相同的問題——新技術(shù)將為我們帶來何種價值,將怎樣改變我們的生產(chǎn)生活?
“我們堅信實體世界、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、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算的演進相結(jié)合。AR和VR正在改變?nèi)藱C界面,也就是我們與技術(shù)交互的方式。因此,無論是智慧學校,還是我們在醫(yī)院、工廠、培訓和學習中使用技術(shù)的方式,都能夠結(jié)合AR和VR,融合實體世界、數(shù)字世界和虛擬世界?!备咄ㄈ蚋笨偛们f思民在發(fā)言中給出了對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、敏捷自動化能力,以及全球覆蓋等,從而構(gòu)建起一個連接智能萬物的網(wǎng)絡(luò),6G將促進高效智能社區(qū)、安全可信社會建設(shè)。”中興通訊無線技術(shù)高級專家孫波表示。
可以說,6G是在5G的基礎(chǔ)上,將從服務(wù)于人、人與物,進一步拓展到支撐智能體的高效互聯(lián),將實現(xiàn)由萬物互聯(lián)到萬物智聯(lián)的躍遷,成為連接真實物理世界與虛擬數(shù)字世界的紐帶,將持續(xù)提升人們的生活品質(zhì),促進社會生產(chǎn)方式的轉(zhuǎn)型升級。通過全頻譜、全覆蓋、全應(yīng)用、強安全的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,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實現(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”那么簡單。
東南大學教授、紫金山實驗室副主任兼首席科學家尤肖虎介紹,6G時代,5G的三大應(yīng)用場景的關(guān)鍵指標能力將有量級提升,同時還會產(chǎn)生如通感算控融合、天地一體化、聯(lián)邦AI等新的應(yīng)用場景。
中國工程院院士、北京郵電大學教授張平說:“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;另一種是創(chuàng)新型技術(shù),如AI輔助的信號處理、量子科技賦能的6G技術(shù)以及通感一體化、智能反射面等?!?/p>
“6G將在5G的三大應(yīng)用場景基礎(chǔ)上,加上人工智能、感知兩大應(yīng)用場景,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)的五大典型場景?!比A為無線技術(shù)實驗室技術(shù)專家王俊認為。
中國工程院院士、紫金山實驗室主任兼首席科學家劉韻潔總結(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。
可以預見,未來的6G網(wǎng)絡(luò)并不僅僅是5G三大特性的增強版,還會“進一步發(fā)展出超越通信的能力”。
從移動通信發(fā)展歷史來看,從1G到5G都是以地面移動通信網(wǎng)絡(luò)為主體,而6G將向多網(wǎng)融合的方向發(fā)展,實現(xiàn)全域立體覆蓋,最具革命性的進步將是天基網(wǎng)絡(luò)如何與蜂窩移動通信這樣的地基網(wǎng)絡(luò)融合,構(gòu)建空天地一體化的網(wǎng)絡(luò),以實現(xiàn)無縫接入、無所不達。
移動通信從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,還增加了兩個維度,在大規(guī)模機器通信和可靠性、時延方面提出了要求,成為一個“面”?!拔磥砦覀兛赡軓摹妗兂伞w’,這個‘體’不是簡單的擴張,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為。
中國工程院院士、未來移動通信論壇理事長鄔賀銓用幾個“點”概括了業(yè)界對6G的現(xiàn)階段想象:6G研究需要以創(chuàng)新為基點;對于6G網(wǎng)絡(luò)而言,超帶寬不再是亮點;6G研究應(yīng)該以低頻段挖潛為著力點;時下大熱的元宇宙不足以成為6G的支點;空天地海通信一體化將成為6G的一大賣點;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;6G網(wǎng)絡(luò)還要克服低成本的智簡網(wǎng)絡(luò)這一痛點;找準AI在6G應(yīng)用的落腳點;找到超寬帶與減碳之間的平衡點。
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6G研究的緊迫性和必要性何在?
5G的成功對未來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智能手機的出現(xiàn),培育了移動互聯(lián)網(wǎng)發(fā)展的剛性需求,也為4G移動互聯(lián)網(wǎng)的蓬勃發(fā)展奠定了基礎(chǔ)。同樣,雖然當前5G商用模式并未取得突破性成功,但5G應(yīng)用已呈千帆競發(fā)之勢,深度融合應(yīng)用的探索正步入“深水區(qū)”,5G-Advanced技術(shù)標準還在持續(xù)演進和完善,未來5G垂直行業(yè)的探索和發(fā)展,將培育新的產(chǎn)業(yè)生態(tài)和商業(yè)模式,也將為6G實現(xiàn)“萬物智聯(lián)”奠定堅實基礎(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,一些6G技術(shù)也可以提前用5G來檢驗?!?/p>
從5G時代開始,移動通信應(yīng)用和創(chuàng)新的主要對象就從個人轉(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To B的應(yīng)用做重點研究,將5G To C的系統(tǒng)架構(gòu)和設(shè)備直接搬到5G To B,這樣既不科學也不合理?!编w賀銓認為,面向行業(yè)的應(yīng)用將是6G研究的重點,“工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)應(yīng)該成為6G的研究重點,需要更重視低時延和確定性的要求,To B要作為6G研究的重點,在架構(gòu)和管理上提出創(chuàng)新方案”。
此外,6G的一些重要潛在技術(shù)也成為5G演進的新技術(shù)方向,如通感一體、空天一體、智能超表面等。如果能夠在5G演進階段得到一定的應(yīng)用,將為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,必然要與上一代共存、協(xié)同發(fā)展。因此6G與5G 一定有共存關(guān)系,從目前看6G應(yīng)該優(yōu)先在一些重要場景部署?!敝袊苿友芯吭涸洪L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。“未來3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)制高點和培育產(chǎn)業(yè)基礎(chǔ)的關(guān)鍵。”中國移動研究院首席科學家易芝玲說。
當前,隨著5G網(wǎng)絡(luò)規(guī)?;逃?,全球針對6G研發(fā)的戰(zhàn)略布局已全面展開,世界主要國家和地區(qū)均已啟動6G研究,采用加大資金投入、布局科研項目等措施,加速6G創(chuàng)新技術(shù)研發(fā)。
歐盟提出相對清晰的規(guī)劃路線圖,在2020年第三季度完成了6G產(chǎn)學研框架項目;芬蘭發(fā)布了6G白皮書《面向6G泛在無線智能的驅(qū)動與主要研究挑戰(zhàn)》,對于6G愿景和技術(shù)應(yīng)用進行了系統(tǒng)性展望;韓國政府提出“引領(lǐng)6G商業(yè)化”目標,計劃2028年實現(xiàn)全球第一個6G商用;日本發(fā)布B5G推進戰(zhàn)略目標,計劃2025年完成6G基礎(chǔ)技術(shù)研究,2030年實現(xiàn)商用;美國也從2018年啟動6G研究,前期研究包括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移動通信處于孕育初期,愿景需求尚未確定,關(guān)鍵技術(shù)未達成產(chǎn)業(yè)界共識,相關(guān)研究正處在百家爭鳴的階段。”科技部副部長相里斌認為。
“面向未來,6G仍然面臨理論創(chuàng)新尚需突破、關(guān)鍵技術(shù)點多面廣、技術(shù)標準存在分化風險、產(chǎn)業(yè)基礎(chǔ)需要筑牢、生態(tài)構(gòu)建更加復雜的挑戰(zhàn)?!秉S宇紅如是說。
6G已成為國家戰(zhàn)略競爭的高地,因此,技術(shù)標準面臨分化的風險。鄔賀銓提醒稱,要清醒地認識到,不能因為競爭,不深入對6G的需求研究,不下決心做長期的顛覆性原創(chuàng)技術(shù)的研究,急于與國外搶進度,脫離市場需要,反而戰(zhàn)略上會被動。
“我們要有不受外界左右的定力。”鄔賀銓表示。
總而言之,“6G技術(shù)學術(shù)研究走向產(chǎn)業(yè)愿景需要一個過程”。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)系到明天移動通信的面貌,進而改變?nèi)祟惿鐣拿婷??!?/p>