下一代移动信息产业——6G

2022-02-18 14:09

第一代移动通信技术诞生于1981年，是一种和有线通信一样基于模拟信号的通信方式，代表终端为摩托罗拉的手提电话。第二代移动通信技术诞生于1992年，就是手机的第一个无线系统——GSM。GSM全称叫做全球移动通信系统，是欧洲电信标准组织ETSI制订的一个数字移动通信标准。和第一代移动通信技术相比，第二代移动通信技术的最大突破在于从模拟传输变成数字传输，是通信技术的一次数字化革命。

第三代移动通信技术诞生于2001年，当时在全球拥有三个通信标准，分别是欧洲的WCDMA、北美的CDMA2000和中国的TD－SCDMA。　和第二代移动通信技术相比，第三代移动通信技术具有更快的通信速率，达到了14．4Mbps，可以满足基本的多媒体业务需求。第三代移动通信技术还成就了一家公司的崛起——苹果公司，其智能手机iPhone 3G于2008年6月10日面世，在世界移动通信领域产生了颠覆性的影响。

第四代移动通信技术诞生于2011年，其使用全球统一的3GPP组织推出的LTE／LTE－Advanced通信标准，是一种与第三代移动通信技术完全不同的技术，使通信速率从10Mbps数量级提高到100Mbps数量级。第四代移动通信技术基本满足了人们所有的互联网需求，包括使用移动终端进行在线游戏、观看视频、观看直播等，实现了和无线网络相似的体验，也催生出了更先进的智能手机。

第五代移动通信技术诞生于2020年，相关的技术革新主要表现在三个方面：1．提升第四代移动通信体验；2．支持虚拟现实、自动驾驶等超前技术；3．使物联网技术趋于成熟。第五代移动通信技术拥有1000Mbps数量级的通信速率，使其产生的影响已经超越了个人应用的范畴，成为国家基础设施的一个重要组成部分。

从1G到5G的发展进程可以看出，移动通信技术的迭代频率类似于摩尔定律，大约为每10年更新一次。事实上，半导体行业在摩尔定律推动下的发展，从某种程度上造就了移动通信技术稳定的迭代速度。此外，通信技术的革新还存在着一种“单数规律”，简单来说就是每个单数代的移动通信技术较前一代都是颠覆性的革新，而每个偶数代的移动通信技术都是对前一代技术的补充完善。按照这种规律，在2030年左右，第六代移动通信技术——6G将会出现。

第六代移动通信技术将是第五代移动通信技术的延伸，其关键技术称为太赫兹传输。太赫兹频段的传输能力可以使6G的通信速率比5G提升100倍，使网络延迟从毫秒级降到微秒级，还能克服当前通过提高基站密度、提升芯片容量等依靠硬件水平提高通信能力的局限性。太赫兹拥有波长短、穿透性强的特点，可以使6G定位技术的室内精确度达到10厘米数量级、室外精确度达到100厘米数量级，可以满足密集城区覆盖和特殊场景下的各种通信需求。第六代移动通信技术可同时接入数百至数千个无线连接，网络容量预期可达5G基站的1000倍。

第六代移动通信技术可以将地面通信、卫星通信和海洋通信连接成一个整体，有望实现通信网络对全球每个角落的覆盖，像沙漠、海洋、无人区等通信盲区也会被信号覆盖。除此之外，第六代移动通信技术还将催生出通用全息影像、智能交互、触觉互联网、多感官混合现实、机器间协同等新兴产业。

国际通信组织3GPP计划在2023年启动6G的标准化研究工作，计划到2028年初步实现6G的商业化运营。不过，各国关于6G技术的研究其实早已开启。2018年1月，美国国防高级研究计划局与SRC公司、纽约大学坦登工程学院等组织联合开展了“大学联合微电子学项目”，启动了对太赫兹与感知融合技术的研究工作。同年，芬兰开始了6G相关技术的研究，并在2019年3月底举行了关于第六代移动通信技术的国际高级会议。2020年11月16日，北美电信组织ATIS成立了“下一代通信技术联盟”，将于2021年正式启动对第六代移动通信技术的研发。韩国也计划在2025年之前投资2200亿韩元研发6G技术，并预计在2028年实现6G网络的商业运用。企业方面，LG预计在2029年开始商业运用6G技术，三星预计在2028年开始商业运用6G技术。

我国对6G的研发也开始于2018年。2019年，我国教育部、工信部、中科院等多个部门召开相关会议，宣布成立了“国家6G技术研发推进工作组”和“国家6G技术研发总体专家组”。2020年11月，我国成功发射了全球第一颗6G试验卫星，并在太空中开展了一系列的试验。2021年6月，我国发布了《6G总体愿景与潜在关键技术》，深度剖析了6G的应用场景，为我国6G技术的发展打下了坚实的基础。业内企业也对6G时代的到来充满信心，华为轮值董事长徐直军表示，华为预计在2030年将6G技术投向市场。

第六代移动通信技术将通过万物智联的方式影响很多产业的发展方向，其中比较有代表性的产业和业务主要包括：

虚拟现实产业：第六代移动通信技术将催生沉浸式云扩展现实技术，通过云内容、云渲染、云空间计算等方式降低扩展现实终端的计算负荷和能耗，摆脱了线缆的束缚，使扩展现实终端变得更轻便、更沉浸、更智能，更利于元宇宙的开发建设。

物联网产业：第六代移动通信技术将使越来越多的个人和家用设备、城市基础设施、交通工具、机器人等机械物品成为智能终端，可以高效、精准地利用资源，实现高效控制与高精度定位，实现万物智联，创造智慧型人工智能系统。

工业互联网产业：第六代移动通信技术可以将使机器、产品、人员和系统智慧化相连，衍生出自动化水平较高的智能工厂。智能工厂的表现形式主要为机器人在工厂车间自主移动并进行生产辅助工作；产品与机器产生“交流”，并自行发起生产环节；当设备发现自身需要维修时，会自动通知维护团队等等。通过智能工厂，企业将能够更高效、更灵活并以更低的成本进行生产活动。

汽车电子产业：第六代移动通信技术是自动驾驶汽车在全场景、全工况下落地上路的关键技术。6G技术可以实现几乎没有时延的车联网通信，车辆可以通过配备的传感器判断周边环境、生物体等的状态，避免碰撞或人员受伤。此外，车路协同技术也将得到很大程度的发展，可以通过实时路况与云计算融合的方式，实现智慧交通的构建。

信息通信产业：第六代移动通信技术将为信息通信产业带来全息通信、感官互联、通信感知等创新技术。长久以来，视觉和听觉一直是信息传递与接收的主要方式。第六代移动通信技术将推动信息的三维动态交互式传递，打破虚拟场景与现实场景之间的界限，满足人们更高的沟通需求。同时，第六代移动通信技术还将促使触觉、嗅觉和味觉参与到通信环节中，让信息传递在健康医疗、应用学习、生活娱乐、生产办公和情感交流等方面更加真实有效。

6G时代将描绘一种星地一体融合的网络模式，实现空天地一体化的全球信号无缝覆盖，随时随地满足安全可靠的“人机物”无限连接需求。有关6G时代的更多壮丽景象，未来可以在元宇宙里面寻找答案。

来源：前瞻产业研究院

原文标题 : 下一代移动信息产业——6G