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6G

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第六代移動通信系統,6G(6thgenerationmobilenetworks,或6thgenerationwirelesssystems)

目錄

什麼是6G

  第六代移動通信系統(6thgenerationmobilenetworks,或6thgenerationwirelesssystems),簡稱6G,是指第六代移動通信技術,是5G系統後的延伸。

  基於2G3G,3G到4G,4G到5G等數輪移動通信技術更新換代的經驗,6G的大多數性能指標相比5G將提升10到100倍。此前,5G網路速率被指是4G的10-20倍,可實現3秒內下載完成一部1GB的高清視頻;而在6G時代,1秒下載10部同類型高清視頻也不是夢。

  6G網路將是一個地面無線與衛星通信集成的全連接世界。通過將衛星通信整合到6G移動通信,實現全球無縫覆蓋,網路信號能夠抵達任何一個偏遠的鄉村,讓深處山區的病人能接受遠程醫療,讓孩子們能接受遠程教育。此外,在全球衛星定位系統、電信衛星系統、地球圖像衛星系統和6G地面網路的聯動支持下,地空全覆蓋網路還能幫助人類預測天氣、快速應對自然災害等。

6G的相關技術[1]

新頻譜通信技術

  頻譜是移動通信的基礎,也是稀缺資源,持續增長的業務量需求要求未來移動通信系統擴展可用的頻譜資源。太赫茲(Terahertz)和可見光(VisibleLight)將是極具吸引力的兩類重要的候選頻譜。太赫茲頻譜在通信等領域的開發利用受到了來自歐、美、日等國家和區域的高度重視,也獲得了國際電信聯盟(ITU)的大力支持。可見光通信技術是隨著照明光源支持高速開關而發展起來的一種新型通信方式,可以有效的緩解當前射頻通信頻帶緊張的問題,為短距離無線通信提供了一種新的選擇方式。

太赫茲通信

  太赫茲波是指頻譜在0. 1~10 THz之間的電磁波,波長為30至3000微米。頻譜介於微波與遠紅外光之間,在其低波段與毫米波相鄰,而在其高波段與紅外光相鄰,位於巨集觀電子學與微觀光子學的過渡區域。太赫茲作為一個介於微波與光波之間的全新頻段尚未被完全開發,太赫茲通信具有頻譜資源豐富、傳輸速率高等優勢,是未來移動通信中極具優勢的寬頻無線接入(Tb/s級通信)技術。美國聯邦通信委員會專員Jessica Rosenworcel在2018年9月召開的美國移動通信世界大會上表示,6G可以採用基於太赫茲(THz)頻譜的網路和空間復用技術。

  太赫茲波以其獨有的特性,使太赫茲通信(THz Communication)比微波和無線光通信擁有許多優勢,決定了太赫茲波在高速短距離寬頻無線通信、寬頻無線安全接入、空間通信等方面均有廣闊的應用前景。(1)太赫茲波在空中傳播時極易被空氣中的水分吸收,比較適合於高速短距離無線通信; (2) 波束更窄、方向性更好,具有更強的抗干擾能力,可實現2~5 km 內的保密通信。(3)太赫茲波的頻率高、帶寬寬,能夠滿足無線寬頻傳輸時對頻譜帶寬的需求。太赫茲波頻譜在108~1013GHz之間,其中具有幾十GHz的可用頻譜帶寬,可提供超過Tb/s的通信速率。(4) 空間通信。在外層空間,太赫茲波在350μm、450μm、 620μm、 735μm和870μm波長附近存在著相對透明的大氣視窗,能夠做到無損耗傳輸,極小的功率就可完成遠距離通信。並且,相對無線光通信而言,波束更寬,接收端容易對準,量子雜訊較低,天線終端可以小型化、平面化。因此,太赫茲波可廣泛應用於空間通信中,特別適合用於衛星之間、星地之間的寬度通信。(5)太赫茲頻段波長短,也適合採用更多天線陣子的MassiveMIMO(相對毫米波同樣大小甚至更小的天線體積)。

  初步的研究表明,MassiveMIMO提供的波束賦型及空間復用增益可以很好的剋服太赫茲傳播的雨衰和大氣衰落,可以滿足密集城區覆蓋需求(例如,200m 小區半徑)。(6) 能量效率高。相對於無線光通信而言,太赫茲波的光子能量低,大約是10-3eV,只有可見光的1/40,用它作為信息載體可以獲得極高的能量效率。(7)穿透性強。太赫茲波能以較小的衰減穿透物質,適合一些特殊場景的通信需求。太赫茲頻段用於移動通信具有不可替代的優勢,但同時面臨著多方面的挑戰: (1) 覆蓋與定向通信。電磁波傳播特性表明,自由空間衰落大小與頻率的平方成正比,因此太赫茲相對低頻段有較大的自由空間衰落。太赫茲傳播特性及巨量天線陣子,意味著太赫茲通信是高度定向的波束信號傳播。我們需要針對這種高度定向傳播的信號特征,重新設計和優化相關機制。(2) 大尺度衰落特性。太赫茲信號對陰影非常敏感,對覆蓋範圍影響很大。

6G空天地海一体化网络

  例如,如磚的信號衰減高達40--80dB,人體可以帶來20--35dB的信號衰減。不過濕度/降雨衰落對於太赫茲通信影響相對較小,因為濕度/降雨衰落在100GHz以下隨著頻率提升而快速增加,.但在100GHz以上已經相對平坦。可以選擇雨衰相對較小的幾個太赫茲頻段作為未來太赫茲通信的典型頻段,例如140GHz、220GHz 和340GHz等附近頻段。(3) 快速通道波動與間歇性連接。給定的移動速度,通道相干時間與載波頻率為線性關係,也即意味著太赫茲頻段的相干時間很小,多普勒擴展較大,相比當前蜂窩系統所採用的頻段變化快很多。此外,較高的陰影衰落將導致太赫茲傳播的路徑衰落更劇烈地波動。同時,太赫茲系統主要構成是小範圍覆蓋的微小區,而且是高度空間定向的信號傳輸,這意味著路徑衰落、服務波束和小.區關聯關係將會迅速改變。

  從系統角度,意味著太赫茲通信系統的連接將表現為高度間歇性,需要有快速迅速適應機制來剋服這種快速變化的間歇性連接問題。(4)處理功耗。利用超大規模天線的一個重大的挑戰是寬頻太赫茲系統模數(A/D) 轉換的功率消耗。功耗- -般與採樣率呈線性關係,而與每比特的採樣數為指數關係。太赫茲頻段大帶寬和巨量天線需要高解析度的量化,實現低功耗、低成本的設備將是巨大挑戰。為支持太赫茲通信,如下幾方面需要進一步深入研究: (1) 半導體技術,包括RF、模擬基帶和數字邏輯等;(2)研究低複雜度、低功耗的高速基帶信號處理技術和集成電路設計方法,研製太赫茲高速通信基帶平臺; (3) 調製解調,包括太赫茲直接調製、太赫茲混頻調製和太赫茲光電調製等; (4) 波形、通道編碼; (5) 同步機制,例如,高速高精度的捕獲和跟蹤機制、數百量級天線陣子的同步機制:(6)太赫茲空間和地面通信的通道測量與建模。上述幾方面技術問題研究需要綜合兼顧,以便在太赫茲通信的性能、複雜性和功耗之間取得平衡。

  另外,在頻譜監管方面,目前國際電聯己決定將0.12THz和0.2THz劃歸無線通信使用,但0.3THz以上頻譜的監管規則尚不明晰,全球範圍內尚未統一。需要國際電聯層面和WRC會議共同努力,積極推動以達成共識。太赫茲通信技術的研究只有二十年時間,很多關鍵器件還沒有研製成功,一些關鍵技術還不夠成熟,還需進行大量的研究工作。但太赫茲通信是一個極具應用前景的技術,隨著關鍵器件及關鍵技術的突破,太赫茲波通信技術必將給人類生產生活帶來深遠的影響。

可見光通信

  一種對現有無線射頻通信技術可能的補充技術是光無線通信(Optical WirelessCommunications,0OWC),頻段包括紅外、可見光和紫外,可以有效的緩解當前射頻通信頻帶緊張的問題。其中,可見光頻段是0WC最重要的頻段,將在本節重點討論。可見光波段(390-700納米)的0WC系統通常被稱為可見光通信(Visible LightCommunications,VLC),它充分利用可見光發光二極體(LED)的優勢,實現照明和高速數據通信的雙重目的。與無線電通信相比,VLC具有多方面極具吸引力的優勢。首先,可見光通信技術可以提供大量潛在的可用頻譜(THz級帶寬),並且頻譜使用不受限,不需頻譜監管機構的授權。其次,可見光通信不產生電磁輻射,也不易受外部電磁干擾影響,所以可廣泛應用於對電磁干擾敏感、甚至必須消除電磁干擾的特殊場合,如醫院、航空器、加油站和化工廠等。再次,可見光通信技術所搭建的網路安全性更高。該技術使用的傳輸媒介是可見光,不能穿透牆壁等遮擋物,傳輸限制在用戶的視距範圍以內,這就意味著網路信息的傳輸被局限在一一個建築物內,有效地避免了傳輸信息被外部惡意截獲,保證了信息的安全性。

  最後,可見光通信技術支持快速搭建無線網路,可以方便靈活的組建臨時網路與通信鏈路,降低網路使用與維護成本。像地鐵、隧道等射頻信號覆蓋盲區,如果使用射頻通信,則需要高昂的成本建立基站,並支付昂貴的維護費用。而室內可見光通信技術可以利用其室內的照明光源作為基站,結合其它無線/有線通信技術,為用戶提供便捷的室內無線通信服務。

  OWC典型應用場景包括:光熱點(特別是在室內場景)、 短距離通信、星間鏈路激光通信和海底通信(剋服衰減和電磁干擾)。這些典型應用場景的OWC技術值得深入研究,並針對性的優化解決。

  • 基礎性技術

  構成6G系統的潛在基礎技術較多,如:

    • 稀疏理論-壓縮感知(Sparse Theory-Compressed Sensing)
    • 全新通道編碼(New Channel Coding)
    • 超大規模天線技術(Very Large Scale Antenna)
    • 靈活頻譜技術(Flexible Spectrum)
    • 頻譜共用(Spectrum Sharing)
    • 全自由度雙工-全雙工(Free Duplex Full Duplex)
    • 基於Al的無線通信技術(AI-based Wire less Communication)
  • 專有技術特性
    • 空天地海一體化通信(Space-Air-Ground- SeaIntegrated Communication)
    • 天地一體化通信(Spacea and Ground Integrated Communication)
    • 水下無線通信(Undersea Communication)
    • 無線觸覺網路(Wireless Tactile Network)
關鍵技術優點挑戰
新穎網路功能技術
空天地海一體化形成了具有最大化容量、密集泛在連接和高緻密頻譜的全覆蓋空間低延遲和高可靠性要求的場景挑戰
人工智慧實現了自治及無接觸的新穎網路,使網路適應於泛在應用場景實時性、共用性、能量有效性等方面的挑戰
新型頻譜資源技術
太赫茲通信可以滿足6G極高數據傳輸速率的頻譜需求,具有更豐富的頻譜資源太赫茲頻譜傳播特性和射頻器件成熟的限制
可見光通信具有超寬頻帶並且廣泛可用需要在超高速率可見光傳輸收發晶元與模塊等領域實現突破
動態智能頻譜共用技術動態額譜使用是有效提升現有額譜利用效率的重要手段需要有統籌合理智能的演算法支撐
高效無線接入技術
傳統技術增強[*]滿足更多帶寬、更大容量、超高數據速率、設備以高密集的方式部署高頻率和高功率便得收發器和天線設計、功效設計等技術面臨挑戰
OAM多路復用並行以實現高頻譜效卓其無線電波束合併和分離的瓶頸
創新基礎性技術
區塊鏈提供更強的安全性能源於系統安全、數據隱私、監管.擴展性等挑戰
新型化材料促進電池、器件和天線的革新解決關鍵器件的性能
能源管理實現高效彈性的網路運營需要在系統中整合能源特性
新型通信技術
量子通信和計算提高計算效率併為6G提供強大的安全性現實條件下的安全性間題和遠距離傳輸問題
分了通信實現納米級的通信和互聯電氣和化學領域間介面及安全保證

6G的應用場景[2]

  6G的運用一般包括以下典型場景:

沉浸式應用

  6G的沉浸式應用意味著6G網路將實現萬物的深度連接和交互,為人類提供極致的沉浸式體驗。這包括四個典型的用例:沉浸式雲擴展現實(XR)、全息通信、感測互聯和智能交互。

    • 沉浸式雲XR:廣闊的虛擬空間

  XR是一個包含虛擬現實(VR)、增強現實(AR)和混合現實(MR)的術語。在基於雲的XR中,內容被存儲,所有的渲染和計算操作都在雲上實現。這大大降低了XR設備的計算負載和能耗,同時將用戶從電纜的束縛中解放出來。因此,輕型XR設備將成為主流,以保證更具沉浸感和智能的體驗,促進商業化。

  從2030年開始,網路和XR終端的巨大進步將推動XR技術進入一個完全沉浸的時代。基於雲的XR將與網路,雲計算大數據人工智慧相結合,實現商業和貿易,工業生產,文化娛樂,教育和培訓以及醫療保健等各個領域的數字化轉型

  基於雲的XR將使用戶能夠使用音頻和動作與環境進行交互,包括眼睛、頭部和手的運動。只有在確定性環境中提供超低延遲、超可靠和超高帶寬時,才能提供這種優質體驗,這需要從物理層、鏈路層到網路層的新穎設計。

    • 全息通信:極其身臨其境的體驗

  隨著無線網路、高解析度渲染和終端顯示的不斷發展,全息技術將通過自然逼真的視覺還原實現人、物和周圍環境之間的三維(3D)動態交互,極大地增強面向未來的通信。

  全息通信將廣泛應用於文化娛樂、醫療保健、教育和生產,為用戶帶來完全沉浸式的體驗,而不受時間、空間以及現實和虛擬世界之間界限的限制。然而,如果未來的通信網路不能滿足實時3D顯示和快速傳輸全息圖像的要求,這將是不可能的。送1920××1080××50個24位RGB和每秒60幀(FPS)刷新率的3D目標數據,網路必須支持約149。3 Gbps的峰值吞吐量或1。5 Gbps的平均吞吐量,壓縮比為100:1。由於沉浸式多維交互將涉及數千個併發數據流,網路必須能夠提供Tbps級別的感知吞吐量。對於全息靶向治療和遠程顯微外科手術,信息丟失會導致重新傳輸,而這又不能滿足可靠性和等待時間的要求。這進一步提高了網路傳輸安全性和可靠性的標準。

6G的典型运用场景
    • 感官聯繫:所有感官的融合

  視覺、聽覺、觸覺、嗅覺和味覺對於我們理解我們的世界是必不可少的。從2030年開始,不僅是聽覺和視覺,還有其他主要感官(包括觸覺、嗅覺和味覺)的信號傳輸將成為通信的主要部分,並用於各個領域,包括醫療保健教育娛樂、交通控制、生產和社會互動。在未來,人們將能夠通過他們的移動設備感受到來自遠方家庭成員擁抱的溫暖。即使在自己家裡,用戶也可以享受各種體驗,例如美麗的風景,甚至在沙灘上散步,同時感受馬爾地夫的海風。

  所有主要感覺的融合交互需要與不同感覺相關的數據的協調和同步傳輸。為了保持高質量的體驗,需要毫秒級的延遲。觸覺的反饋與身體運動和位置密切相關,對高精度定位提出了要求。如果網路的最大吞吐量不增加,全感知信息的同步傳輸將是不可能的。隨著越來越多的感官在交流中相互聯繫,必須確保強大的數據安全性,以保護隱私和避免侵權。此外,每種感覺都應該有獨特的數字表示,需要新的聯合和獨立的編碼和解碼模式,以促進數據傳輸

    • 智能交互:感覺和思想的交互

  6G移動通信將提供在許多研究領域實現突破的機會,如情感和腦機交互。智能代理將能夠感知、識別和思考,從而完全替代傳統的智能設備。人和智能代理之間的用戶-工具關係將演變為具有情感和相互理解的類似人類的交互。這種智能代理將能夠通過對話和麵部表情來感知用戶的心理和情緒狀態,以幫助用戶減輕健康風險。支持大腦信息的無損傳輸,思維可控的機器將可以幫助殘疾人剋服日常生活和工作中的生理困難,同時快速積累知識和技能。

  考慮到沉浸式應用的技術趨勢,總結了以下幾點。

  6G將利用高達太赫茲甚至可見光的所有光譜來提供超高數據速率。為了支持終極沉浸式應用,如沉浸式XR和全息通信,需要極高的數據速率(高達數十Tbps),因此需要額外的頻譜資源。因此,除了低於6 GHz和毫米波之外,高達THz和光學波段的新頻譜將得到充分開發和利用,以支持需要高解析度檢測的大量數據和延遲敏感型服務和應用。      6G將進一步升級massive MIMO技術,以實現更高的網路吞吐量和鏈路可靠性。為了滿足對網路吞吐量、用戶密度、鏈路可靠性和更高階的大規模MIMO技術的不斷增長的需求,隨著無線通信的發展,研究和開發了超大規模MIMO技術。我們預計,超大規模MIMO在6G中的成功不僅取決於現有5G方法的增強,還取決於新的解決方案,包括新的天線架構、材料射頻(RF)技術。

  6G將探索多個物理維度,變革數據傳輸,實現更高的頻譜效率和容量。由於頻譜資源,特別是6 GHz以下的頻段越來越稀缺,因此有必要充分探索多個物理維度,特別是空間和頻譜維度,以支持更高的頻譜效率,並提供超高的數據速率和容量,從而改善用戶體驗。為此,包括可重構智能錶面(RIS)、全雙工設計和全息無線電在內的新技術已被開發出來,有望用於6G。使用可編程的超材料,RIS可以動態控制電磁波(調整它們的振幅、相位等)。)通過數字編碼形成可控信號,增強網路覆蓋,提高小區邊緣傳輸速率。已經提出了同頻同時全雙工技術來支持在單個時間和頻率資源中的併發傳輸和接收,以提供超高的頻譜效率和吞吐量以及低延遲.全息無線電技術採用射頻空間頻譜全息術和全息空間波場合成技術,以實現具有超高容量和頻譜效率的超高解析度(UHR)空間復用,實現沉浸式以人為中心的通信,如XR、全息顯示和多感官通信。

智能應用

  隨著社會走向“萬物智能”,未來的6G是增殖人工智慧和向人類和萬物提供高智能用例的關鍵,如智能的增殖、感測通信和數字孿生

    • 智能的擴散:無處不在的智能核心

  到2030年,將有更多的智能終端,包括智能個人和家庭設備、城市感測器、無人駕駛汽車和智能機器人。與目前的智能手機不同,這些新終端不僅可以高速傳輸數據,還可以與各種智能設備協同工作並從中學習。未來,通過6G網路連接的設備數量將達到數萬億。通過不斷的學習、交流、合作和競爭,這些設備可以有效地模擬和預測物理世界的場景,並提供最佳決策。

  應用人工智慧對於利用增強的計算能力探索和不斷學習大數據至關重要。在6G時代,基於人工智慧和人工智慧的網路自學習、自操作和自維護將得到發展。到那時,網路將足夠強大,能夠適應各種實時變化。通過設備之間的自我學習和協作,6G網路將使社會能夠實現無處不在的學習和持續更新。人工智慧服務和應用將被帶到最終用戶,使每個個人、家庭和行業都可以獲得實時可靠的人工智慧。通過這個可以實現真正的普惠智能。

  6G網路將利用通信信號來感知、檢測、定位、識別和成像目標。這將幫助無線通信系統獲得關於環境的信息,以進一步改善資源分配和用戶體驗。利用毫米波或太赫茲等更高頻段頻譜,將有助於獲取環境信息,進而提高無線系統的性能。它還將促進環境中物理實體的數字化,併為更多的應用鋪平道路。

  憑藉實時無線感測、先進的信號處理演算法以及對邊緣計算人工智慧技術的探索,6G將有助於感知環境信息,並用超高清(UHD)射頻圖像重建目標環境,並實現釐米級定位。這大大加快了虛擬和智能城市的實現。基於無線信號的感測器網路可以補充甚至取代易受光線影響的激光雷達和攝像機,提高全天候的感測解析度和探測精度。有了這些網路,周圍的物體,如行人、自行車和嬰兒車,可以通過感測進行分類。此外,為了實現機器人之間的協作、非接觸式運動控制和動作識別等應用,將需要毫米級解析度來為用戶提供高精度實時感測服務。此外,更高的頻段,如THz,環境污染源檢測,空氣成分監測,如PM2.5分析,也可以用sense實現。

  隨著感測、通信和人工智慧技術的進步,對象或過程被數字化複製。包括人與人、人與物、物與物在內的互動將被智能地映射到數字世界中。利用數據挖掘和高級演算法模型,數字世界可以利用豐富的歷史和實時數據來模擬、驗證、預測和控制物理對象或過程,為物理世界中的問題提供最佳解決方案。

  6G時代將迎來一個數字雙胞胎的世界。在醫療保健領域,醫療系統可以使用數字雙胞胎信息進行診斷並提供最佳治療。在工業領域,可以對產品設計進行數字化優化,降低成本,提高效率。在農業中,可以模擬和推斷生產過程,以預測不利因素,改善土地的生產和使用。在網路OM中,網路可以通過物理和數字交互、認知智能和自動OM快速適應複雜和動態的環境,從而在整個OM生命周期中實現自治,從規划到建設、監控、優化,再到自我修複。

  為了實現智能應用場景中的用例,需要考慮以下技術趨勢。

  6G將支持原生AI和ML,智能連接智能事物和設備。6G的關鍵特征和目標之一是通過將AI和ML完全集成到通信系統中來實現無處不在的智能。這需要6G中的新設計原則,在開始時將無線和人工智慧功能結合起來,而不是先設計無線系統,然後再應用人工智慧。名為整合智力和交流的技術將為後香農交流理論的突破和學習理論的調用創造機會。 6G將無縫集成感測能力,實現數字和物理世界的融合。我們預計,多樣化的新殺手級應用和服務,如自動駕駛、智能工業智能醫療保健,將由6G網路實現和支持。這些趨勢激發了新的技術設計原則,將無線通信和感測這兩種原本分離的功能無縫集成到一個系統中,稱為集成感測和通信(ISAC),從而賦予6G無線網路同時“看”和“說”物理世界的能力。具體而言,ISAC可以利用電磁波信號來無線檢測、定位、跟蹤和成像對象,識別不同的活動或狀態,甚至重建環境,並且感測結果可以用於增強無線通信中的無線電接入和資源管理的性能。

普遍應用

  6G網路將能夠隨時隨地提供寬頻接入,特別是對偏遠地區、飛機、無人機、車輛、船舶等,被稱為具有全球無縫覆蓋能力的無處不在的應用。

  目前,全世界有30多億人沒有基本的互聯網接入,其中大多數人生活在農村和偏遠地區。由於建設地面通信網路的成本很高,電話通信公司很難負擔得起。此外,地面網路無法為南極探險隊和海洋貨輪提供無人居住或海洋區域所需的高速通信。此外,對空中設備(如無人機和飛機)的連接需求也在增加。隨著服務融合和部署場景的增加,地面蜂窩網路將與非地面網路(包括高、中、低軌道衛星、高空平臺和無人機)集成,構建一個覆蓋全球的3D集成網路,為用戶提供無處不在的寬頻移動通信服務。

  全球無縫覆蓋可以實現隨時隨地的寬頻接入,這意味著為偏遠地區、飛機、無人機、車輛和船隻提供無處不在的連接。它還可以在陸地網路未覆蓋的地區實現廣域物聯網接入,確保應急通信、作物監測、無人居住地區的瀕危動物監測以及海洋浮標和海洋集裝箱的信息收集。此外,釐米級定位將實現高精度導航和精確農業。利用高精度的地球錶面成像,可以實施緊急救援和交通調度等服務。

  考慮支持無處不在的應用程式的技術趨勢。6G將支持無處不在的無縫移動服務,實現無處不在的連接和對所有用戶的全球覆蓋。為了實現這一目標,6G網路將整合地面網路、不同緯度(高、中、低軌道)的衛星以及在不同空域運行的飛機,形成一個新的移動信息網路,可以隨時隨地提供移動服務。具體來說,地面網路可以實現城市熱點和大多數農村場景的標準覆蓋,而基於空間和空中的網路可以在偏遠地區、海上和空中實現按需覆蓋,從而實現靈活的網路連接、高彈性和超高可靠性

衡量6G的關鍵指標[3]

  1.峰值傳輸速度達到 100Gbps – 1Tbps,而5G僅為10Gpbs;

  2.室內定位精度達到10釐米,室外為1米,相比5G提高10倍;

  3.通信時延0.1毫秒,是5G的十分一;

  4.中斷機率小於百萬分之一,擁有超高可靠性;

  5.連接設備密度達到每立方米過百個,擁有超高密度;

  6.採用太赫茲(THz)頻段通信,網路容量大幅提升。

  另外,從覆蓋範圍上看,6G無線網路不再局限於地面,而將實現地面、衛星和機載網路的無縫連接,與人工智慧機器學習深度融合,智能程度大幅度躍升;從定位精度上看,傳統的GPS和蜂窩多點定位精度有限,難以實現室內物品精準部署,6G則足以實現對物聯網設備的高精度定位。

6G的發展歷程

  中國

  • 2018年3月9日,工信部部長苗圩表示中國已經著手研究6G[4]
  • 2021年9月17日,北京市政府新聞辦舉辦“兩區”建設一周年成效新聞發佈會中,北京將超前佈局6G未來網路打造引領全球數字經濟高地[7]
  • 2021年11月16日,工信部發佈《“十四五”信息通信行業發展規劃》(以下簡稱《規劃》),將開展6G基礎理論及關鍵技術研發列為移動通信核心技術演進和產業推進工程,提出構建6G願景、典型應用場景和關鍵能力指標體系,鼓勵企業深入開展6G潛在技術研究,形成一批6G核心研究成果[8]
  • 2021年9月,根據《日經亞洲評論》的報道,從6G專利申請量上來看,中國以40.3%的占比高居全球首位[9]
  • 2022年8月,阿聯酋電信公司與華為一起完成了其首次6GHz頻譜試驗,這在5G行業誕生以來有著很大的意義,5G技術主要依靠中頻頻譜來實現安全和長期性能,6GHz 將進一步提高效率[10]
  • 2023年1月11日,全國工業和信息化工作會議上,中國工業和信息化部提出2023年要抓好十三個方面重點任務,全面推進6G技術研發在內[11]。 2月12日,從錢塘區召開的第二屆智能超錶面技術論壇上知悉,一種6G相關技術已在杭州亞運場館里測試[12]

  國外

  • 2018年,芬蘭開始研究6G相關技術。
  • 2019年3月15日,美國聯邦通訊委員會(FCC)一致投票通過開放“太赫茲波”頻譜的決定,以期其有朝一日被用於6G服務 。3月24日至26日,芬蘭拉普蘭舉行關於6G的的國際會議。歐盟、俄羅斯等也正在緊鑼密鼓地開展相關工作。三星電子公司和LG電子公司都在2019年設立6G研究中心,2020年7月14日三星電子發佈了《下一代超連接體驗》白皮書[13]
  • 2020年4月8日,日本總務省發佈了2025年在國內確立6G主要技術的戰略目標,希望在*2030年實現6G實用化。同年,斯科爾科沃科學技術研究院的科學家們開發了一種技術,並研製出了用於開發俄羅斯第六代通信系統(6G)組件的設備。斯科爾科沃科學技術研究院研製的設備為開發6G系統組件開闢了新的前景,特別是太赫茲到光波段的信號轉換器。 第六代領域的研究是在“國家技術倡議”無線通訊技術與物聯網能力中心活動框架內進行的。該院在研發過程中依靠的是先進的科學和實驗室設施以及與俄羅斯領先公司的生產聯繫。新設備可允許模擬波長為1.5微米的光輻射,頻率為10GHz的電信號[14]
  • 2021年8月,南韓LG電子於近期成功進行了6G太赫茲頻段的無線信號傳輸測試,測試的距離超過了100米[15]
  • 2022年7月,俄羅斯斯科爾科沃科學技術研究院(SKOLTECH)和無線電研究所(FSBI NIIR)準備聯合研發6G網路技術,該項目將涉及從原型到量產型的開發以及網路通信安全等[16]

推動6G發展的驅動力[17]

  到2030年,社會服務均衡化、高端化,社會治理科學化、精細化等發展需求將驅動6G為人類社會提供全域覆蓋、虛實共生的聯接能力;技術產業的突破創新、生產方式的轉型升級將驅動6G向跨界協同、細智高精的方向邁進,成為推動經濟增長的新引擎;環境可持續發展以及應對重大突發性事件的需求將推動6G構築起橫跨天地的網路連接,實現從人口覆蓋走向地理全覆蓋[18]

  (一)社會結構變革驅動力

  收入結構失衡要求數字技術提升普惠包容。當今社會,世界貧富差距不斷拉大,潛.藏巨大經濟社會風險。國際電信聯盟提出,要利用信息通信技術促進實現聯合國可持續發展目標。大數據、人工智慧、全息感知等技術將有效助力在教育、醫療、金融等多方面普惠扶貧措施的落地,是應對世界收入失衡挑戰、助.力各群體協同發展、全面提升人類福祉的強大工具。與此同時,全球中產階級將從2009年近18億增長到2030年50億,中產階級規模擴大推動高品質智慧服務加速普及。全息視頻、3D視頻、感官互聯等應用使生活娛樂方式不再受時間和地點的限制,大大提升人們以自我需求為中心的智能生活以及深度沉浸的全息體驗。新一代數字技術將極大地滿足人們個性化、高端化的生活需求。

  人口結構失衡呼喚數字技術提升人力資本配置效率當前,全球面臨日益嚴峻的人口年齡結構問題,發達國家正經歷老齡化、少子化的嚴峻挑戰,新興經濟體在享受人口紅利後,也深陷人口數量放緩和經濟穩定增長之間的矛盾。據聯合國統計數據,過去七十年間全世界65歲及以上老年人口的比例從5.1%增長到9.1%,世界總和生育率(TFR) 從5.05降至2.45.到2030年,全球人口數量將達到85億,其中65歲以上的老年人將達到10億,屆時人類社會將進入老齡化時代,直接導致勞動力供給下降。在新一代產業革命與科技變革的驅動下,經濟發展將更多依靠人力資本要素而非勞動力絕對數量。一方 面,通過智能化技術與工具的創新運用,將實現對勞動力的智能替代和生產效率的有效提升,全面發展的智能勞動力將會彌補人力不足,無人生產線、無人工廠等一批無人化應用將獲得推廣普及。另一方面,6G技術通過服務不同群體差異化的需求,將激發在教育、醫療、文娛等領域的革命性創新,促進全球人力資本的提升。

  社會治理結構變化倒逼社會治理能力現代化未來社會治理主體將進-步多元化,隨著社會治理創新能量的逐步釋放,企業、個體等社會力量將通過開放數據資源和生態被激活,政府逐漸不再是社會治理的唯- 主導和執行者,社會治理容量將大大提升。同時治理架構和治理過程將更加扁平化,社會治理體制機制與信息技術手段相互融合、適配,社會管理服務體系呈現全要素網格化發展態勢,原有信息傳遞規則被打破,信息和數據由單中心傳播向多中心傳播轉變,社會治理場景的動態性、複雜性和不可預知性極大增加。在未來更加多元化、扁平化的社會治理結構下實現治理的科學化和精準化,需要通過數字李生賦能社會治理,打破不同領域壁壘、打通不同層級的信息邊界,通過虛擬鏡像還原物理空間,利用人工智慧等技術實時模擬複雜社會事件和動態變化,對科學精準的決策制定和動態實時的事件響應提供有效支撐。

  (二)經濟高質量發展驅動力

  經濟可持續發展需要新技術註入新動能。2008年全球金融危機後,主要經濟體全要素生產增長率多年下降,全球經濟增長持續放緩,亟需新的技術產業註入新動能,點燃經濟持續發展的新引擎。突破傳統經濟增長範式,推動生產方式向更高質量、更加智能方向轉變,是世界經濟實現高質量發展的必由之路。到2030年,勞動力主要參與者將不再局限於人與機器,人、機、物都將成為生產者,共同主導跨界協同生產,高精度、高可靠、準實時的信息傳輸在各類軟硬體設備上無縫互通,機、物將具備對人類情感、思想、心理狀態等的智能交互感知能力並能開展跨空間的勞動協作。無人生產或人一機物協同生產,以及與大數據、雲計算、數字孿生等技術的集成運用,將推動產業全智能化轉型,進一步提高生產創新力。

  服務的全球化趨勢要求進一步降低全方位信息溝通成本。全球化是經濟發展的助推器,通過全球性的分工協作帶來更低的成本和更高的效率。工業革命以來,生產製造和運輸物流效率大幅提升,國際分工從最終產品生產轉向產品生產中間環節,中間品貿易和大型跨國公司興起。近年來,新一代信息技術快速發展,使得信息和知識傳播的成本持續下降,數據流成為物資流、技術流、資金流和人才流的重要牽引,平臺成為集聚資源、推動協同、提升效率、構築生態的重要組織形式,國際分工從物理世界延伸至數字世界。未來數字李生、全息感知、沉浸式交互等新一代數字技術快速發展將進一步降低人與人、人與機、人與物之間的溝通成本國際貿易將從貨物轉向服務、從現實轉向虛擬發展,助力國際分工更加協調、產業分佈更加合理、生產效率進-步提高。

  (三)環境可持續發展驅動力

  降低碳排放、推動“碳中和”要求提升能效、實現綠色發展是對6G綠色節能提出新的發展要求。2020年9月,中國宣佈力爭二氧化碳排放於2030年前達到峰值,2060年努力實現碳中和。截至目前,全球已有120多個國家和地區提出碳中和目標,對未來6G等移動通信設施提出更高的能效要求,加速推動產業的節能和綠色化改造。二是高耗能行業的綠色低碳轉型亟需6G提供更加精準、高效的數字化管理能力。如電力領域,智能電網的運行態勢監測、應急指揮調度等功能要求6G提供更安全、更可靠、更高效的感知和分析能力,助力電力系統提效;建築領域,“裝配式” 建築工廠"推廣、智能製造質量管控與安全監管等要求6G提供更完善的數字化設計體系和人機智能交互能力:工業領域,工廠需藉助6G高速率、海量連接的優勢推進工業生產全流程動態優化和精準決策,助力工業企業節能減排

  極端天氣、疫情等重大事件驅動建立更廣泛的感知能力和更密切的智能協同能力。一是全球極端氣候變化等“綠天鵝”事件頻發,催生環境實時精準感知體系和高智能協同調度系統。根據世界氣象組織《2020全球氣候狀況報告》,2020年是有記錄以來三個最暖年份之一,洪水、颶風、火災等給相關國家造成數百億美元的損失。為更好地滿足全方位生態保護、環境可持續發展監測的需求,通信網路要具備超越陸地、跨越海洋的連接能力,使分佈在高山、雨林、草原中的感測器智能連接,實現環境生態預防、監測、保護、救援等管理閉環。二是全球蔓延的疫情等重大突發性事件需要跨地區共同應對,對區域協同和資源調度能力提出更高要求。未來為更好地應對重大突發性事件,提高資源利用效率,亟需6G為代表的移動通信技術進一步發揮地海空天全覆蓋優勢,以更加普惠智能、高效的跨區域協同方式,實現社會資源的密切協同和靈活調度,助力更大範圍的密集性動員。

6G願景與挑戰[1]

願景

  當前5G的目標是滲透到社會的各個領域,以用戶為中心構建全方位的信息生態系統。但受限標準化時間及相關技術發展成熟度,在信息交互的空間深度和廣度上還有很多不足:當前通信對象集中在陸地地表數千米高度的有限空間範圍內;雖然考慮了物聯需求,但距離真正無所不在的萬物互聯還有距離。尤其是隨著人類活動範圍的快速擴張,眾多技術領域的快速進步,對更加廣泛多樣的信息交互提出了更高的需求。

  6G目標是滿足十年後(2030年~)的信息社會需求,因此6G願景應該是現有5G不能滿足而需要進一步提升的需求。基於5G可以滿足的需求,並結合其它相關領域的發展趨勢,我們認為6G願景可以概括為四個關鍵詞:“智慧連接”、“深度連接”、“全息連接”、“泛在連接”,而這四個關鍵詞共同構成“一念天地,萬物隨心”的6G總體願景。

  • 智慧連接(Intelligent connectivity)

  人工智慧(Artificial Intelligence,AI)是當前最熱門的話題之一,幾乎各個領域都在探索利用AI技術。無線移動通信網絡與AI結合,讓AI更好的賦能網路也成為必然趨勢[。目前人們已經開始嘗試在5G系統中使用AI技術,但當前5G與AI的結合只能算是利用AI對傳統網路架構進行優化改造,而不是真正以AI為基礎的全新智能通信網路系統。首先,AI技術應用於5G網路的時機相對較晚,最近幾年才真正展開研究並嘗試把AI技術應用在5G網路,而5G網路架構本身早已定型。儘管5G網路架構設計初期考慮了足夠的靈活性(即所謂軟體可定義),但畢競沒有考慮AI技術特點,依然算是傳統的網路架構體系。其次,儘管AI技術發展很快,也已在一些領域展現了其強大的能力,但在更多領域依然處於探索階段,AI與無線通信技術結合研究更是剛起步不久,距離真正技術成熟還需要一個較長期的研究過程。不過AI發展的趨勢讓我們看到了未來十年其技術成熟的可能性。同時,考慮到未來6G網路結構將會越來越龐大異構,業務類型和應用場景也越來越繁雜多變,充分利用AI技術來解決這種複雜的需求幾乎是必然的選擇。

  預期未來6G將會突破傳統移動通信系統的應用範疇,演變成為支撐全社會、全領域/行業運行的基礎性互聯網路。若未來網路依然以現有統一的通信網路框架來支撐6G時代極度差異化的繁雜應用,將會面臨著前所未有的挑戰。AI技術的新一輪復興及迅猛發展,為應對上述挑戰並超越傳統移動通信設計理念與性能提供了潛在的可能性,並將充分賦能未來6G網路。

  因此,我們認為基於AI技術構建6G網路將是必然的選擇,“智慧”將是6G網路的內在特征,即所謂“智慧連接”。“智慧連接”特征可以表現為通信系統內在的全智能化:網元與網路架構的智能化、連接對象的智能化(終端設備智能化)、承載的信息支撐智能化業務。未來6G網路將會面臨諸多挑戰:更複雜、更龐大的網路,更多類型的終端及網路設備,更加複雜多樣的業務類型。“智慧連接”將同時滿足兩方面的需求:一方面,所有相關連接在網路的設備本身智能化,相關業務也已智能化;另一方面,複雜龐大的網路本身也需要智能化方式管理。“智慧連接”將是支撐6G網路其它三大特性“深度連接”、“全息連接”和“泛在連接”的基礎特性。

  • 深度連接(Deep connectivity)

  傳統蜂窩網路(也包括即將規模部署的5G網路)已有深度覆蓋的概念,主要是優化室內接入需求的深度覆蓋。為實現室內深度覆蓋,工程中一般採用室外巨集基站覆蓋室內,或者室內部署無線節點。

  4G及之前幾代的蜂窩網路系統是針對以人為中心的通信需求,深度覆蓋針對人員活動的典型室內場景進行優化。經過多代無線通信系統的技術演進及工程經驗積累,對人員活動場所的典型室內場景覆蓋優化技術已經非常成熟。5G開始,通信對象從以人為中心的通信擴展為同時包括物聯通信,即所謂萬物互聯。因此,5G及未來無線通信網路設計及其部署需要同時兼顧人和物的深度覆蓋需求,尤其是物聯場景的深度覆蓋。人類生產和生活空間不斷擴大,信息交互需求的類型和場景越來越複雜。

  以5G為開端的萬物互聯將會促進物聯網通信需求快速提升,並很可能在未來幾年內爆發。相對人員的通信需求,物聯網信息交互無論是空間範圍還是信息交互類型,都將會極大的擴展。可以預期,未來物聯需求將會從幾方面快速發展:

  (1)連接對象活動空間的深度擴展。

  (2)更深入的感知交互。未來的通信設備及其連接對象將大部分智能化,從而需要更深度的感知、更實時的反饋與響應,如同延伸的人類軀幹和四肢;

  (3)物理網路世界的深度數據挖掘。AI深度學習將會對未來通信網路的數據深度挖掘與利用,同時還包括為支持深度學習而強化的大數據通信需求;

  (4)深入神經的交互。人機介面(Brain Computer Interface,BCI)等技術的成熟,思維與思維的直接交互將成為可能,一定程度的“心靈感應”將可能變為現實。因此,我們預期十年後(2030年~)的6G系統,接入需求將從深度覆蓋演變為“深度連接(Deep connectivity)”,其特征可以概括為如下幾點:

  深度感知(Deep Sensing):觸覺網路(Tactile Internet);

  深度學習(Deep Learning/AI):深度數據挖掘;

  深度思維(Deep Mind):心靈感應(Telepathy)、思維與思維的直接交互(Mind-to-Mind Communication)。

  • 全息連接(Holographic connectivity)

  AR/VR(Virtual and Augmented Reality)被認為是5G最重要的需求之一,尤其是對5G高吞吐量需求的典型應用之一,5G將能夠支持把當前有線或固定無線接入的AR/VR變為更廣泛場景的無線移動AR/VR。一旦AR/VR可以更簡單方便且不受位置限制的移動使用,將會促進AR/VR業務快速發展,進而刺激AR/VR技術與設備本身的快速發展與成熟。

  可以預期,十年後(2030年~),媒體交互形式將可能以現在平面多媒體為主,發展為高保真AR/VR交互為主,甚至全息信息交互,進而無線全息通信將成為現實。高保真AR/VR將普遍存在,全息通信及顯示也可隨時隨地的進行,從而人們可以在任何時間和地點享受完全沉浸式全息交互體驗,即實現所謂“全息連接”的通信願景。當然,若想基於無線通信網路實現全息通信、高保真AR/VR將會面臨諸多挑戰,一系列文獻已經在研究採用AI技術來解決相關問題,即需要“智慧連接”的支撐。“全息連接(Holographic connectivity)”特征可以概括為:全息通信、高保真AR/VR、隨時隨地無縫覆蓋的AR/VR。

  • 泛在連接(Ub iquitous connectivity)

  傳統蜂窩網路也有隨時隨地的無線接入需求。不過如前所述,5G系統開始,相對人員的通信需求,物聯網信息交互無論是空間範圍還是信息交互類型都將會極大的擴展。物聯設備的活動範圍將會極大擴展通信接入的地理空間,包括佈置於深地、深海或深空的無人探測器,中高空有人/無人飛行器,深入惡劣環境的自主機器人、遠程遙控的智能機器設備等。另外,隨著宇航、深海探測等領域的科學技術快速發展,在一些極端自然環境下的生存能力提升,人類自身的活動空間也在快速擴展。

  例如,2030~2040年,也許會有更多人有機會進入外太空,則衛星與地面、衛星之間及與航天器之間的通信需求將會更普遍,而不是現在僅僅局限於少數專業的科學探索領域的特殊通信需求;人類在地面的活動蹤跡也會更多的出現在極地、沙漠腹地等;遠洋的活動、更多無人島嶼進駐人類。上述通信場景構成十年後(2030年~)更為廣泛的“隨時隨地”連接需求,即實現真正的“泛在連接(Ubiqui tousconnectivity)”,“廣闊”的世界也將變得越來越觸手可及。“泛在連接”特征可以概括為:全地形、全空間立體覆蓋連接,即“空-天-地-海”隨時隨地的連接,或稱為空天地海一體化通信。對比“深度連接”和“泛在連接”,前者側重連接對象的深度,後者強調地理區域的廣度。

  總結上述四大未來6G願景,“智慧連接”是未來6G網路的大腦和神經,“深度連接”、“全息連接”和“泛在連接”三者構成6G網路的軀幹,從而這四個特性共同使得未來6G網路成為完整的擁有“靈魂”的有機整體。未來通信系統將會在現有5G的基礎上進一步發展增強,真正實現信息突破時空限制、網路拉近萬物距離,實現無縫融合的人與萬物智慧互聯,並最終達到“一念天地,萬物隨心”的6G總體願景。

挑戰

  • 峰值速率:

  太比特時代(Terabit Era,Tb/s)提及無線移動通信系統,人們首先要考慮的需求指標是峰值速率,峰值速率是從第一-代無線移動通信系統開始就一直追求的關鍵技術指標之一。毫無疑問,6G也必將進一步提升峰值速率。從無線通信系統發展規律和6G願景兩個角度分析可知,6G峰值速率可能進入太比特時代(Terabit Era,Tb/s)。首先,我們基於1~5G移動通信系統峰值速率提升的統計規律定量預測十年後(2030年~)的峰值速率需求。基於文獻的分析可知,1~5G移動通信系統峰值速率的增長服從指數分佈(按照各代系統標準化的時間點計算)。基於峰值速率對應文中表一第二列所示(1~.5G移動通信系統的峰值速率)預測未來十年的發展趨勢,可知2030年可能達到Tb/s峰值速率。其次,從6G願景定性分析可知,至少有兩方面的應用需要6G峰值速率大幅度提升:

  (1)智能化(大數據)的普遍應用,需要海量的數據傳輸需求,基於大數據的智能化應用可能是觸發下一代移動通信系統發展的重要驅動力之一;

  (2)高保真的AR/VR和全息通信將成為6G必然支持的應用,其所需的數據速率將遠超我們目前己知的其他無線應用。.進一步,為達到高保真沉浸式AR/VR,不僅需要Tb/s的峰值速率,還需要較低的交互時延,也即需要高吞吐率與低時延同時保證。另外,隨時隨地AR/VR意味著任何時間任何地點都希望可以滿足高速率需求,也即不僅要求峰值速率,對網路平均速率和覆蓋也有極高的要求。

  總結上述分析可知,6G網路將需要高達Tb/s級別的峰值速率。另外,不同於以往僅要求局部覆蓋區域(例如熱點區域)的峰值速率需求,6G網路還將要求能夠隨時隨地的享受高速率、低時延的連接需求,這些將是6G網路需要面對的巨大挑戰。

  • 更高能效(Higher Energy Efficiency)

  超大規模的移動通信網路已成為世界能源消耗的不可忽視的一部分。它不僅產生巨大的碳排放,而且占據了相當一部分的運營成本。未來6G網路擁有超高吞吐量、超大帶寬、超海量無處不在的無線節點,這些將對能耗帶來前所未有的巨大挑戰。頻譜效率提升和頻譜帶寬增大,吞吐量可以有巨大的提升,但隨之而來的能效問題將會更加嚴重,需要儘可能降低每比特的能量消耗(J/bit)。無所不在、密集充滿人類生產生活空間的感知網路感測器,將帶來兩方面的能耗問題:首先,龐大的數量帶來高昂的總能耗;其次,如何方便有效地對無處不在的部署進行供能也是挑戰。另外,“智慧連接”中海量數據處理功耗、超大規模天線的處理功耗等場景,也是未來6G網路需要面臨的功耗挑戰。面對未來6G網路巨大的能源消費壓力,綠色節能通信顯得尤為重要和迫切。

  • 隨時隨地的連接(Connection Everywhere and Anytime)

  隨著科學技術的進步,人類活動空間將進一步擴大,活動區域更普遍的到達高空、外太空、遠洋、深海;通信節點,尤其是物聯節點相對人員將遍佈更廣闊的區域。通信網路已經和人類的社會活動密不可分,未來需要構建一張無所不在(覆蓋空天地海)、無所不連(萬物互聯)、無所不知(藉助各類感測器)、無所不用(基於大數據和深度學習)的網路,真正實現隨時隨地的連接及交互需求。未來通信網路的通信目標應為:任何人(Anyone)在任何時間(Anytime)任何地點(Anywhere)可與任何人(Anyone)進行任何業務(Anyservice)通信或與任何相關物體(Related Objects)進行相關信息(Related Information)交互。

  • 全新理論與技術(New Theories and Technologies)

  為實現6G極具挑戰性的願景,需要新增更多可用頻譜資源,同時也需要在一些基礎性的理論與技術上有所突破。基於對6G願景的需求分析,我們認為需要在幾個關鍵方面取得突破,包括全新信號採樣機制、全新通道編碼與調製機制、太赫茲通信的理論與技術、AI與無線通信結合的技術等。

  • 自聚合通信架構(SeIf-Agregating Communications Fabric)

  幾乎每一代3GPP標準都號稱可以融合多種技術標準,但最終結果依然還是一個自我封閉的標準系統。儘管3GPP標準希望包打天下,但在萬物互聯逐漸實現的過程中,我們將不得不面臨與其它複雜多樣的垂直行業標準和技術融合的問題。為更好支持萬物互聯及垂直行業應用,6G應該真正可以動態的融合多種技術體系,具備對不同類型網路(技術)智能動態地自聚合能力。雖然5G能夠一定程度地適應不同類型的網路(技術),但還是只能靜態或半靜態組合方式。6G將需要實現以更加智能靈活的方式聚合不同類型的網路(技術),以動態自適應地滿足複雜多樣的場景及業務需求。

  • 非技術性因素的挑戰(Nontechnical Challenges)

  未來6G若想順利落地實現,不僅要面臨.上述技術性問題的挑戰,也將不得不需要儘力剋服諸多非技術因素的挑戰,主要涉及行業壁壘、消費者習慣及政策法規問題等。相對5G,6G將會更加全面地滲透到社會生產、生活的各個方面,與其它垂直行業領域的結合也將更加緊密。這意味著移動通信不再局限於自己的領域,需要和其它垂直行業/領域緊密配合。但是,一些傳統行業固有的行為方式或利益關係將會對移動通信的進入直接或間接地設置行業壁壘。頻譜分配與使用規則是另一個非技術限制因素。

  例如6G太赫茲頻段的使用,一方面需要全球不同國家和地區協調分配,儘可能分配統一的頻段範圍,同時還需要考慮與該頻譜的其它領域使用者協調,例如氣象雷達等。衛星通信將面臨更多的政策法規限制。首先,衛星通信所用的軌道資源、頻譜資源等都需要各國協商解決。

  其次,相對傳統地面通信,衛星通信在全球漫游切換方面.上將面臨更多挑戰。目前,幾個主要國家及一些商業實體都在積極進行衛星通信系統搭建,如何協調這些彼此獨立部署的衛星通信系統關係,將是一個極其複雜的問題。另外,移動通信進入眾多完全不同特點的垂直行業後,不得不面對差異化極大的用戶使用習慣。如何更快速地改造這些千差萬別的垂直行業用戶固有思維方式和習慣,儘快適應全新的行為方式與規則,將是一個極具挑戰的問題。6G網路最終將提供每秒太比特速率,支撐十年後(2030年~)平均每人1000+無線節點的連接,並提供隨時隨地的即時全息連接需求。

  未來將是一個完全的數據驅動的社會,人與萬物被普遍地、近乎即時(亳秒級)地連接,構成一個不可思議的完全連接的烏托邦世界。

參考資料

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  2. Wang Z , Ying D U , Wei K , et al. 6G移動通信的願景,應用場景和關鍵技術趨勢[J]. 科學中國信息科學, 2022, 65(5):151301.
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  4. 工信部部長:中國已經著手研究6G.新浪新聞.2018-03-09
  5. 我國6G研發正式啟動.人民日報.2019-11-06
  6. 中國聯通和中國電信已分別展開6G相關技術研究.每經網.2019-11-21
  7. 北京將超前佈局6G未來網路!這場發佈會,信息量很大.北京日報.2021-09-17
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  13. 多國開展6G工作 6G將會是什麼樣?.中國日報網.2018-10-31
  14. 斯科爾科沃科學技術研究院:研製出用於開發6G的設備.新浪新聞.2020-09-17
  15. LG成功進行6G無線信號傳輸測試 距離超過100米.鳳凰網.2021-08-19
  16. 俄羅斯決定繞過5G直接開發6G網路:堪稱神速!科普6G能有多快.快科技.2022-07-28
  17. 徐曉燕, 韓凱峰, 杜瀅, 劉慧, 趙妍. 6G願景及潛在關鍵技術分析[J]. 信息通信技術與政策, 2022, 48(9): 2-8.
  18. 愛立信將在英國投資數千萬英鎊用於6G網路研究.界面新聞.2022-11-22
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滴滴,LuyinT,上任鹅陈,Tracy.

評論(共1條)

提示:評論內容為網友針對條目"6G"展開的討論,與本站觀點立場無關。
60.160.153.* 在 2019年11月23日 08:02 發表

這不是扯淡麽,5G還沒用上6G要來了

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