全球6G竞速进入关键窗口期 我国面临哪些创新挑战？

全球6G竞速进入关键窗口期 我国面临哪些创新挑战？ 字体： 小 中 大 分享到： 全球6G竞速进入关键窗口期 我国面临哪些创新挑战？ 2022-03-28 09:55:31 来源：人民邮电报

5G已经来了，6G还会远吗？随着5G网络的大规模商用，6G R&D的全球战略布局已经全面启动。年初北美Next G联盟推出6G路线图，前几天日本Beyond 5G推进联盟计划向ITU提交6G技术要求草案，6G热持续升温。在最近的全球6G技术大会上，专家透露，2030年实现6G商用基本成为业界共识。那么2030年的世界会走向何方？6G会给我们带来哪些新的变化？6G的关键技术指标是什么？在5G尚未在全球全面商用的情况下，讨论6G有什么意义？6G将面临哪些挑战...从5G时代的角度展望未来，行业大咖们正在集思广益，碰撞观点。

6G不是5G加1G。

每一代新的移动通信技术出现，人们都会问同一个问题——新技术会给我们带来什么价值，会如何改变我们的生产和生活？

“我们坚信物理世界、数字世界和虚拟世界的融合。联网终端的种类越来越多，智能手机、平板电脑、XR、PC，甚至家庭宽带、物联网终端。那些可以将数据数字化的联网终端，比如智能工厂的数字双胞胎，或者处理智能城市和物流跟踪的新方法，都将具备数据数字化的能力。这种能力也与空之间的计算发展相结合。AR和VR正在改变人机界面，也就是我们与科技互动的方式。因此，无论是智能学校，还是我们在医院、工厂、培训和学习中使用技术的方式，我们都可以将AR和VR结合起来，将物理世界、数字世界和虚拟世界融为一体。”高通全球副总裁庄思敏在演讲中畅想了6G世界。

“6G将提供全业务能力，包括超高性能、服务感知、智能交互、敏捷自动化能力、全球覆盖，从而构建一个连接所有智能事物的网络。6G将促进高效的无线城市和安全可信社会的建设。”中兴通讯高级无线技术专家孙波说。

可以说，6G以5G为基础，将从服务人、人、物进一步扩展到支持智能体的高效互联，将实现从万物互联到万物智能连接的转变，成为现实物理世界和虚拟数字世界的纽带，将不断提高人们的生活质量，推动社会生产方式的转型升级。通过全频谱、全覆盖、全应用、强安全的6G技术，未来6G业务将呈现沉浸式、智能化、全球化等新的发展趋势，形成沉浸式云XR、全息通信、传感互联、智能交互、通信感知、泛智能、数字孪生、全球覆盖等业务应用，最终帮助人类社会实现“万物智能、数字孪生”的美好愿景。

但是，从5G到6G，不仅仅是加“1G”那么简单。

东南大学教授、紫金山实验室副主任、首席科学家游晓虎表示，在6G时代，5G三大应用场景的关键指标能力将提升一个数量级，同时产生通感、计算与控制一体化、天地一体化、联邦AI等新的应用场景。

中国工程院院士、北京邮电大学教授张平说:“未来的技术创新有两条路线，一条是传统技术的提升；另一种是创新技术，比如AI辅助信号处理、量子技术使能的6G技术、通感融合、智能反射器等等。”

“6G将在5G的三个应用场景上增加人工智能和感知两个应用场景，并包含超高速、超可靠、超大规模、连接AI和通信感知五个典型场景。”华为无线技术实验室技术专家王军认为。

中国工程院院士、紫金山实验室主任兼首席科学家刘总结道，全息通信、AR/VR、元宇宙等业务的发展对网络提出了一系列新的要求和挑战，面向6G的未来网络将有巨大的前景。确定性的、可编程的、基于云的、集成的安全也将成为未来网络的重要发展趋势。

可以预见，未来的6G网络不仅是5G三大特性的加强版，还将“进一步发展超越通信的能力”。

从移动通信的发展历史来看，从1G到5G，以地面移动通信网络为主体，而6G将向多网融合方向发展，实现全球立体覆盖。最具革命性的进展将是如何将天基网络与蜂窝移动通信等地基网络融合，构建空天地一体的网络，实现无缝接入、无所不能。

移动通信从1G到6G的发展有着清晰的逻辑关系和技术路线。从1G到4G是“线性”的，追求的是简单的通信速率提升。除了通信速率提升，5G还增加了两个维度，在大规模机器通信、可靠性、时延方面提出了要求，成为一个“平面”。“未来，我们可能会从‘脸’变成‘身体’。这个‘身体’不是简单的膨胀，而是聪明智慧的产物。所以，我们不仅要拓展沟通空，更要提升沟通智慧，研究技能与未来技术的关系。”张平认为。

中国工程院院士、未来移动通信论坛主席吴用几个“点”总结了业界目前对6G的想象:6G研究需要建立在创新的基础上；对于6G网络，超带宽不再是亮点；6G研究要重点挖掘低频段潜力；如今火热的元宇宙，不足以成为6G的支点；空天地海通信一体化将成为6G的一大卖点；6G波段热度空天地通信一体化研究，但星地一体化是难点；6G网络也要克服低成本智能网络的痛点；找到AI在6G应用的立足点；找到超宽带和减碳的平衡点。

5G方兴未艾。讨论6G的意义是什么？

然而，在5G应用方兴未艾之际，启动6G研究的紧迫性和必要性何在？

5G的成功对未来6G的发展至关重要。回顾从3G到4G的发展历程，不难发现，3G智能手机的出现培育了移动互联网发展的刚性需求，为4G移动互联网的蓬勃发展奠定了基础。同样，虽然目前5G商用模式尚未取得突破性成功，但5G应用正在千帆竞相展开，深度融合应用的探索正在步入“深水区”，5G-Advanced技术标准仍在不断演进和完善。未来5G垂直行业的探索和发展，将培育新的产业生态和商业模式，也为6G实现“万物智能”打下坚实基础。

何何权说:“5G网络和应用的成功是6G研究的前提。需要从5G应用中挖掘市场，一些6G技术也可以提前用5G进行测试。”

自5G时代以来，移动通信应用和创新的主要对象已从个人转向行业。然而，在工业应用领域，5G有着先天的“缺陷”。

“5G并没有把重点放在To B的应用上，把5G To C的系统架构和设备直接搬到5g to B，既不科学也不合理”，何认为，面向行业的应用将是6G研究的重点。“工业互联网应该是6G研究的重点，更应该关注低时延和确定性的要求。To B应该是6G研究的重点，在架构和管理方面提出创新方案。”

此外，6G的一些重要潜在技术也成为5G演进的新技术方向，如通感、空天地一体化、智能超曲面等。如果能在5G的演进阶段应用，将为6G打下重要基础。“而且，任何新一代网络部署都不可能一蹴而就，必须与上一代共存协同发展。所以6G和5G必须共存。从现在开始，应该先在一些重要场景部署6G。”中国移动研究院院长黄裕红说。

未来三到五年将是6G发展的关键窗口期。

目前6G还处于视觉需求研究和概念形成阶段，6G的技术方向和方案还在探索中。“未来三到五年是6G潜在关键技术发展的窗口期，是抢占通信领域技术制高点、培育产业基础的关键。”中国移动研究院首席科学家易说。

目前，随着5G网络的大规模商用，6G R&D的全球战略布局已经全面启动。世界主要国家和地区均已启动6G研究，并采取加大资金投入、安排科研项目等措施，加快6G创新技术的研发。

欧盟提出了相对清晰的规划路线图，2020年第三季度完成6G产学研框架项目；芬兰发布了6G白皮书《6G无处不在的无线智能的驱动因素和主要研究挑战》，对6G愿景和技术应用进行了系统展望。韩国政府提出了“引领6G商用”的目标，计划在2028年实现全球首个6G商用；日本发布B5G推进战略目标，计划2025年完成6G基础技术研究，2030年实现商用；美国也在2018年开始了6G的研究，前期的研究包括6G芯片，空天海一体化通信，尤其是卫星互联网通信等。

“目前，6G移动通信处于酝酿初期，愿景需求尚未确定，关键技术尚未达成业界共识，相关研究处于百家争鸣阶段。”科技部副部长项立斌认为。

“面向未来，6G仍面临理论创新仍需突破、关键技术点多种多样、技术标准面临分化风险、产业基础有待构建、生态建设更加复杂等挑战。”黄裕红说。

6G已经成为国家战略竞争的高地，因此技术标准面临分化的风险。何提醒，要清醒地认识到，不能因为竞争而在战略上被动，不能对6G的需求深入研究，不能下决心对颠覆性原创技术做长期研究，不能急于赶超国外，走出市场需求。

“我们必须有独立于外界的力量。”何伟说。

总而言之，“6G技术学术研究走向产业视野需要一个过程”。但正如项立斌所说，“今天对6G新概念、新技术、新思想的讨论，将关系到明天移动通信的面貌，从而改变人类社会的面貌。”

【纠错】