在前不久舉行(xíng)的成都大(dà)運會(huì)田徑項目中,80Gbps太赫茲實時(shí)通(tōng)信系統進行(xíng)了示範應用,首次實現了體(tǐ)育賽事無壓縮8K超高(gāo)清視(shì)頻的超低(dī)時(shí)延無線傳輸。6G技(jì)術(shù)研發腳步漸行(xíng)漸近,未來(lái)又将為(wèi)行(xíng)業帶來(lái)怎樣的想象空(kōng)間(jiān)?
5G解決不了的問題,6G可(kě)以輕松搞定
業內(nèi)有(yǒu)一句話(huà):“3G改變習慣,4G改變生(shēng)活,5G改變社會(huì),6G改變世界。”體(tǐ)現了大(dà)家(jiā)對6G的極高(gāo)期望,也表明(míng)了6G的先進和(hé)強大(dà)。6G潛在應用場(chǎng)景,包括沉浸式雲XR、全息通(tōng)信、感官互聯、智慧交互、通(tōng)信感知、普惠智能、數(shù)字孿生(shēng)、全域覆蓋等。
從技(jì)術(shù)層面來(lái)看,6G比5G最直觀的提升在于更高(gāo)的傳輸速率、更低(dī)的通(tōng)信時(shí)延。有(yǒu)報告顯示,6G的傳輸速度至少(shǎo)會(huì)比5G快100倍,峰值網速最高(gāo)可(kě)達100Gbps,這意味着,到了6G時(shí)代,人(rén)們可(kě)能隻需1秒(miǎo)就可(kě)以下載上(shàng)百部高(gāo)清電(diàn)影(yǐng)。
目前智能汽車(chē)的感知能力主要依靠本地多(duō)種傳感器(qì),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(dàn)因為(wèi)感知範圍受限和(hé)感知精度不足,應對突發事件的響應能力不足,仍無法滿足自動駕駛需求。6G提供的0.1毫秒(miǎo)的超低(dī)延遲和(hé)厘米級的定位精度,将讓無人(rén)駕駛、沉浸式通(tōng)信、各種專用機器(qì)人(rén)進入普通(tōng)人(rén)的工作(zuò)生(shēng)活中。
5G難以覆蓋全部陸地,況且陸地在地球上(shàng)隻占了29%,所以5G網絡需要靠6G衛星通(tōng)信來(lái)補充。6G技(jì)術(shù)是把陸地無線通(tōng)信技(jì)術(shù)和(hé)中高(gāo)低(dī)軌的衛星移動通(tōng)信技(jì)術(shù)及短(duǎn)距離直接通(tōng)信技(jì)術(shù)融合在一起,解決通(tōng)信、計(jì)算(suàn)、導航、感知等問題,實現全球覆蓋的高(gāo)速智能網絡,讓人(rén)們在邊遠地區(qū)、海洋、極地,甚至空(kōng)中和(hé)太空(kōng)也能夠使用移動電(diàn)話(huà)。
借助6G,人(rén)們将可(kě)創建“虛拟世界”和(hé)“現實世界”的“統一體(tǐ)”,在由知覺、行(xíng)為(wèi)和(hé)體(tǐ)驗組成的“物理(lǐ)世界”和(hé)可(kě)編程的“數(shù)字世界”之間(jiān)架起一座橋梁。
國際電(diàn)信聯盟(ITU)近期發布的《IMT面向2030及未來(lái)發展的框架和(hé)總體(tǐ)目标建議書(shū)》顯示,6G應用場(chǎng)景分為(wèi)“增強5G應用場(chǎng)景”和(hé)“6G全新應用場(chǎng)景”兩大(dà)類。雖然大(dà)部分應用場(chǎng)景在5G時(shí)代就已經存在,但(dàn)行(xíng)業應用的分散性決定了5G難以一蹴而就地解決行(xíng)業萬物互聯/智聯這一難題,而6G将更加深入行(xíng)業應用。可(kě)以預見的是,由于技(jì)術(shù)能力的全面增強,5G沒有(yǒu)解決的難題将有(yǒu)望在6G時(shí)代獲得(de)解決。
要想搭上(shàng)6G的“飛機”,這些(xiē)難題需要解決
有(yǒu)人(rén)這樣類比,“2G是牛車(chē),3G是自行(xíng)車(chē),4G是汽車(chē),5G是高(gāo)鐵(tiě),6G是飛機。”
目前業界公認的一些(xiē)6G關鍵技(jì)術(shù),主要包括超大(dà)規模MIMO、帶內(nèi)全雙工、智能超表面、通(tōng)感一體(tǐ)化、分布式自治網絡架構、太赫茲、星地一體(tǐ)融合組網、網絡內(nèi)生(shēng)安全等。要實現6G這些(xiē)非常超前的性能和(hé)功能,既要通(tōng)過演進升級,發揮傳統技(jì)術(shù)的潛力,也要引入很(hěn)多(duō)新興技(jì)術(shù)到通(tōng)信技(jì)術(shù)領域,包括新材料、新工藝等。
6G網絡的數(shù)字孿生(shēng)、亞太赫茲的極緻速率、無源物聯網設備、1uW級别的無線能量收集單元、6G的黃金頻道(dào)7-15赫茲厘米波等,都将幫助構建未來(lái)網絡。
把原來(lái)5G的三項全能(增強移動寬帶、海量物聯網、低(dī)時(shí)延高(gāo)可(kě)靠),變成現在6G的六項全能(沉浸式通(tōng)信、超大(dà)規模連接、極高(gāo)可(kě)靠低(dī)時(shí)延、人(rén)工智能與通(tōng)信的融合、感知與通(tōng)信的融合、泛在連接),對技(jì)術(shù)提出了相當大(dà)的挑戰。不可(kě)否認,6G發展還(hái)面臨理(lǐ)論創新有(yǒu)待突破、關鍵技(jì)術(shù)點多(duō)面廣、技(jì)術(shù)标準存在分化風險等諸多(duō)挑戰。
全球競賽拉開(kāi)帷幕,各國争相布局6G
當前全球正處在6G技(jì)術(shù)的早期研究階段。2020年2月,國際電(diàn)信聯盟在瑞士日內(nèi)瓦召開(kāi)會(huì)議,宣布啓動面向2030年及未來(lái)的6G研究工作(zuò),标志(zhì)着6G正式納入國際标準化組織研究計(jì)劃。2023年6月,國際電(diàn)信聯盟完成《IMT面向2030及未來(lái)發展的框架和(hé)總體(tǐ)目标建議書(shū)》,提出了6G的典型場(chǎng)景及能力指标體(tǐ)系。
盡管全球産業界尚未對6G形成統一的認識,也未形成統一的标準,但(dàn)業界早已積極行(xíng)動起來(lái),搶抓6G競争先機,全球研發競賽拉開(kāi)帷幕。
美國電(diàn)信行(xíng)業解決方案聯盟(ATSI)在2020年啓動Next G聯盟,其目标是維持北美在移動技(jì)術(shù)的領先地位。目前聯盟成員已超100家(jiā),是當前國際上(shàng)最大(dà)的6G區(qū)域性組織。
歐盟整合多(duō)個(gè)成員國力量,實施6G旗艦計(jì)劃Hexa-X項目,共同推動6G研究。“Hexa-X”的第二階段——Hexa-X-II将把Hexa-X合作(zuò)夥伴數(shù)量擴大(dà)到44個(gè)組織,該項目于2023年1月1日正式啓動,将為(wèi)期2.5年。
韓國成立“6G研究小(xiǎo)組”推動6G核心技(jì)術(shù)與應用的發展,宣布将率先實現6G商用;日本則設立由政産學研各方組成的Beyond5G推廣聯盟,負責6G綜合戰略的推進落實和(hé)跨部門(mén)協調。
中國2019年就建立了完善的6G推進組織,由工信部牽頭成立中國IMT-2030(6G)推進組。中國運營商公司協同産業上(shàng)下遊共建聯合研發與試驗環境,攻關6G網絡架構、6G內(nèi)生(shēng)安全等關鍵技(jì)術(shù),積極開(kāi)展6G研究。新版《中華人(rén)民共和(hé)國無線電(diàn)頻率劃分規定》率先在全球将6425-7125MHz頻段劃分用于5G/6G系統,布局6G研發。
專家(jiā)認為(wèi),從5G标準演進和(hé)商用時(shí)間(jiān)節點來(lái)推測,預計(jì)6G将在2026年左右開(kāi)始标準化,并在2030年前後商用。未來(lái)3年至5年将是6G布局搶位的關鍵窗口期。
來(lái)源:世界互聯網大(dà)會(huì) 撰文:李汶鍵 編輯:穆子葉、李飛